Стереоизомерные фторалкилсодержащие и нефторированные винилдиазокарбонильные соединения: синтез и реакции с сохранением и элиминированием азота диазогруппы тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
|
Супургибеков, Мурат Батырович
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Санкт-Петербург
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2013
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
005052065
Супургибеков Мурат Батырович
на правах рукописи
Л
Стереоизомерные фторалкилсодержащие и нефторированные винилдиазокарбонильные соединения: синтез и реакции с сохранением и элиминированием азота диазогрупны
специальность 02.00.03 - органическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Санкт-Петербург 2013
005052065
Работа выполнена на кафедре органической химии химического факультета Санкт-Петербургского государственного университета
Научный руководитель: Николаев Валерий Александрович, доктор
химических наук, профессор
Официальные оппоненты: Боярский Вадим Павлович, доктор
химических наук, профессор, Санкт-Петербургский Государственный Университет
Островский Владимир Аронович, доктор химических наук, профессор, Санкт-Петербургский Государственный
технологический институт (Технический Университет)
Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН).
Защита состоится «25» апреля 2013 г. в часов на заседании
диссертационного совета Д 212.232.28 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата химических наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199004 Санкт-Петербург, Средний пр., д. 41/43, химический факультет.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им. А. М. Горького Санкт-Петербургского государственного университета (Университетская наб., д. 7/9)
Автореферат разослан « »{ДФрУЦ 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор химических наук, профессор
/А. Ф. Хлебников/
1. Общая характеристика работы
Актуальность темы. Алифатические диазосоединения (АДС) давно привлекают внимание исследователей высокой реакционной способностью и широко используются в органическом синтезе. Хорошо известные термические, фотохимические и каталитические реакции АДС позволяют осуществить подход практически к любым структурам и классам органических соединений.
Особенно интересными в синтетическом плане являются диазосоединения, имеющие в своей структуре, наряду с диазофункцией, другие реакционноспособные группы. К таким полифункциональным диазосоединениям относятся, прежде всего, а-винил-а-диазокарбонильные соединения (ВДС), которые в ряде случаев оказались эффективными исходными соединениями при получении различных природных и биологически активных веществ, а также успешно используются как предшественники винилкарбенов, карбеноидов, илидов, циклопропенов и других реакционноспособных интермедиатов. Хотя первое сообщение о получении незамещенного винилдиазометана появилось еще в 1910 году, химия соединений этого класса стала активно развиваться сравнительно недавно, когда для проведения реакций диазосоединений стали применять катализаторы на основе родия и других металлов переменной валентности.
Вместе с тем, как показывает анализ литературных данных, принципиальные закономерности реакций винилдиазокарбонильных соединений с элиминированием и сохранением азота диазогруппы, а также влияние стереохимии этих ВДС на их реакционную способность и синтетический потенциал этих полифункциональных диазосоединений остаются практически неизученными. Это особенно относится к винилдиазокарбонильным соединениям, имеющим в своей структуре перфторалкильные группы, которые могли бы быть использованы для синтеза труднодоступных другими путями (фторалкил)содержащих гетероциклических соединений, для генерирования неизвестных ранее фторсодержащих интермедиатов, аналогов тех, которые образуются из нефторированных диазосоединений.
Так что изучение основных закономерностей и синтетических возможностей реакций фторалкилсодержащих и нефторированных винилдиазокарбонильных соединений, а также разработка удобных методов синтеза ВДС различной структуры, необходимых для этих исследований, представлялось актуальной и перспективной задачей диссертационного исследования.
Цель диссертационной работы заключалась в разработке эффективных методов синтеза 3-(перфторалкил)содержащих (Р) и нефторированных (Н) винилдиазокарбонильных соединений, установлении их конфигурации и выяснении влияния пространственного расположения заместителей при винильной двойной связи на направление реакций с сохранением и элиминированием атомов азота диазогруппы.
Научная новизна исследования.
Впервые установлено влияние стереохимии 4-(алкоксикарбонил)винилдиазо-карбонильных соединений на направление их термических реакций и показано, что ВДС с транс-расположением СОзА1к и €=N2 функциональных групп при двойной С=С-связи легко циклизуются в пиразолы, тогда как их аналоги с 1/нс-конфигурацией не претерпевают 1,5-электроциклизацию. В то же время фосфазины винилдиазокарбонильных соединений с г/ис-расположением функциональных групп при двойной С=С связи легко вступают в реакцию диаза-Витгига с образованием Р- и //-пиридазинов, а их аналоги с транс-конфигурацией в тех же условиях остаются неизменными. Впервые
установлено, что направление Ю1(11)-катализируемых реакций 4-алкоксикарбонил- и 4-циаиозамещенных винилдиазоацетатов с диенами (фуранами, пирролом) определяется пространственным расположением и объемом функциональных групп при винильной связи. При этом 1#ис-4-(алкоксикарбонил)винилдиазоацетаты дают, главным образом, продукты внутримолекулярных 1,3- и 1,5-электроциклизаций промежуточных Rh(II)-винилоксокарбеноидов в циклопропены и фураны, тогда как ш/м»с-стереоизомеры претерпевают исключительно межмолекулярные превращения - циклопропанирование двойной связи диенов и последующую перегруппировку Коупа.
Практическая ценность работы.
Разработаны препаративные методики синтеза 3-замещенных (Н, Ме, Ph, Rf, TBSO) 4-(алкоксикарбонил)винилдиазокарбонильных соединений. Показано, что последовательность реакций Виттига и диазопереноса наиболее эффективна при получении //-винилдиазосоединений (общие выходы ВДС на двух стадиях до 72%), тогда как обратный порядок этих реакций (сначала диазоперенос, затем - реакция Виттига) более пригоден для синтеза .F-винидциазокарбонильных соединений (выходы на двух стадиях 37-61%). На основе реакций винилдиазокарбонильных соединений с сохранением и элиминированием атомов азота диазогруппы разработаны эффективные методики синтеза различных фторалкилсодержащих и нефторированных гетероциклических соединений: ЗЯ-пиразолов (с помощью термических превращений ВДС); перфторалкилсодержащих пиридазинов (с использованием внутримолекулярной реакции (Эиаза-Виттига соответствующих фосфазинов); фторалкилсодержащих фуранов, трициклооктенов и бициклооктатриенов - с помощью Ю1(Н)-катализируемых реакций винилдиазокарбонильных соединений с диенами.
Апробация диссертационной работы. Основные результаты диссертационной работы представлялись на 6 конференциях: II Научная Конференция Студентов и аспирантов (С.-Петербург, 25 апреля 2008 г.), XV Международная конференция «Химия Соединений Фосфора» (С.-Петербург, 27 мая - 1 июня 2008 г.), Международная конференция «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями» (С.Петербург, 16 -19 июня 2008 г.), V Международная конференция молодых ученых «Вклад университетов в развитие органической химии» (С.-Петербург, 22-25 июня 2009 г.), III Международная Конференция "Химия Гетероциклических Соединений", посвященная 95-летию со дня рождения профессора Алексея Николаевича Коста (Москва, 18-21 октября 2010 г.), V Международный симпозиум «Химия алифатических диазосоединений: достижения и перспективы» (С.-Петербург, 7-8 июня 2011 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи и тезисы 6 докладов.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 144 страницах и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения полученных результатов, экспериментальной части, списка цитированной литературы. В обзоре литературы рассмотрены основные способы получения винилдиазокарбонильных соединений, а также известные реакции с сохранением и элиминированием атомов азота диазогруппы. В обсуждении изложены результаты собственных исследований. Список литературы состоит из 223 наименований.
На защиту выносятся результаты проведенного исследования, включающие:
1. сравнительное изучение и разработку эффективного метода синтеза З-(перфторалкил)-содержащих винилдиазокарбонильных соединений и их нефторированных аналогов;
2. установление влияния конфигурации /*■- и Я-винилдиазокарбонильных соединений на их внутримолекулярную циклизацию в пиразолы;
3. установление закономерностей превращения /•- и Я-винилдиазокарбонильных соединений в пиридазины с помощью тандемного процесса - реакции Штаудингера и (Эназа-Виттига;
4. выяснение закономерностей Ю1(Н)-катализируемых реакций и //-винилдиазокарбо-нильных соединений с алкенами и диенами и влияния стереохимии этих ВДС на направление их каталитических превращений.
2. Основные результаты и их обсуждение
В качестве объектов исследования был выбран ряд Н- и F-винилдиазо-карбонильных соединений la-i, имеющих различную природу и объем заместителей R при атоме С-3 винильной связи (R1 = Н, Me, Rf, Ph, TBSO), а также циклические диазосоединения lj,k с фиксированной цис-конфигура-цией*1. В качестве реактивов Витгига применяли (алкокси-карбонил) трифенил фосфора-ны За (Alk = Me) и ЗЬ
(Alk = Et), а также (этоксикарбонил)-трибутилфосфоран Зс, а в качестве диенов -20а, диметилфуран 20Ь и пиррол 20с.
2.1. Синтез винилдиазокарбонильных соединений 1
1 R1 Alk 1
a H OMe Me
j^COjAlk b Me OMe Me r
(1 й с Me OEt Et (CH2)„ T
d Me Me Me JK^cofit
e Ph OEt Et T N2
f CF3 OMe Me
1a-¡ g CF3 Me Me 1j,K
h C3F7 OEt Et n = 1(i)
i TBSO OMe Me 2(k)
фуран
В работе проведено экспериментальное сравнение двух разных подходов к введению диазофункции в структуру целевой молекулы:
ДА.
Подход "В,А"
• путь "А,В", который предполагает первоначальное создание структуры непредельного соединения (А) и последующее введение диазофункции в эту структуру (В), например, с помощью реакции диазопереноса;
• путь "ВуА", предусматривающий вначале синтез диазокарбонильного предшественника (В), а затем создание с помощью той или иной методологии винильной группы у диазоуглеродного атома (А).
'Для обозначения взаимного расположения функциональных групп (С02А1к, СЫ2) при С=С двойной связи рассматриваемых соединений в работе использовали "*/ыо/яранс"-символику,
поскольку применение Z-£'-нoмeнклaтypы приводит к одинаковым символам у фторсодержащих и нефторированных винилдиазосоединений с противоположной конфигурацией.
Путь "А,В". Стадия "А": синтез винилкарбочильных соединений с помощью реакции Виттига. Изучение реакции Виттига с различными 1,3-Дикарбонильными соединениями показало, что эффективность "олефинирования" одной из карбонильных групп дикарбонильного субстрата 2с-к существенно зависит от его структуры, используемого реактива Виттига и условий проведения реакции.
а) Реакция Виттига с нефторированньши 1,3-дикарботаьными соединениями 2с-е. Реакция ацетоуксусного эфира 2с с фосфоранами За,Ь в бензоле при 80 °С в течение 48 ч дает винилэфиры 4с,с' с выходами 52-63%.
+ Р,Р=СНСО,А1к _ Г02А1к + АгБО^з ,
—^ - ' .Ха,
эви
и"
4а-д,1,к 1a-gJ
№ ^ ^ А1к 4 1?=Р|1 Р=л-Ви 1 Выход, %
1 Н ОМе Ме а - - а 63-85
2 Ме СЮ Е1 (Ме) с 52-63 - с(с') 56-73
3 Ме Ме Ме С1 5-38 - а 45-60
4 РИ ОЕ1 Е1 е - 85 е 72
5 СРз ОМе (ОЕЦ Ме 1 83-86 - 1 18"'
6 СРз Ме Ме 9 75-85 - 9 23-43
7 (СН2)з ОЕ1 Е1 57-60 - ] 60
8 (СН2)4 ОЕ1 Е1 к 50 - к -
> По данным спектров ЯМР 'Н с внутренним стандартом
Бензоилуксусный эфир 2е с фосфораном ЗЬ (А1к=Е1) в этих условиях не реагирует, а с трис-к-бугилфосфораном Зс в толуоле при 110 °С (23 ч) с выходом 85% был получен 3-фенилзамещенный глутаконовый эфир 4е. Реакция карбоциклических кетоэфиров 2^к с фосфораном ЗЬ приводит к образованию региоизомеров с эндоциклическим положением двойной связи эфиров 4],к.
б) Фторсодержащие 1,3-дикарбонильные соединения с фосфораном За
образуют винилкарбонильные соединения с выходами 75-86%, реакции протекает
хемоселективно по трифторацетильной карбонильной группе.
Стадия "В". Синтез еинилдиазокарботтъных соединений 1а-д/ с помощью реакции диазопереноса проводили из соответствующих винилкетонов и эфиров 4а-£,], в качестве донора диазофункции применяли 4-(ацетамидо)бензолсульфонилазид (/г-АВБА), а в качестве основания - 1,8-диазабицикло[5,4,0]ундец-7-ен (БЕШ).
а) Синтез Н-винилдиазокарбонипьных соединений 1а-еВыходы нефторированных винилдиазокарбонильных соединений //-1 а-е,] на этой стадии, как правило, превышают 50% и получается только один регио- и стереоизомер диазосоединения Н- 1а-ед. В реакционной смеси обычно присутствуют также пиразолы 6а-(1 (3-52%), которые легко отделяются хроматографированием смеси на силикагеле.
б) Реакция диазопереноса на карбоциклический винилэфир 4'/ также с хорошим выходом дает винилдиазоэфир 1] (45-58%). В то же время аналогичная реакция с его гомологом 4к (п=2) не приводит к образованию целевого диазоэфира 1к.
в) Фторалкилсодержащие винилдиазосоединения Р- Выходы винилдиазо-кетона Р-^ и винилдиазоэфира ТЧГ в оптимальных условиях составили 43% и 18%. В отличие от винилдиазоацетата Р-1 {, винилдиазокетон Р-\% представляет собой смесь стереоизомеров в соотношении (1:1).
Путь "#,/1". Стадия "В": синтез диазокарбонильных соединений 7Ь,е-1. Нефторированные диазодикарбонильные соединения Н-1Ь,е-\ получали по общей методике диазопереноса с использованием в качестве основания Е1зК Фторсодержащие аналоги /-'-7Г-И синтезировали по разработанной нами методике получения фторалкил-содержащих диазодикарбонильных соединений с применением р-АВЭА и БВи.
о о о о е,2°. кт .СОМе
П И »р-АВБА, ИВи II II +РЬ3Р=СН-С02Ме (| П
7Ь,е-1 1f-h
№ 2b,e-i R1 R2 7b,e-i Выход, % 1f-h Выход, %
1 Ь(с) Me OMe (OEt) b(c) 75-86 с -
2 е'(е) Ph OMe (OEt) e 89-90 e -
3 f CF3 OMe (OEt) f(f) 66, 74 *) f 87-93
4 9 CF3 Me g 43-55 9 64-68
5 h C3F7 OEt h 61 h 83
6 1 CH2C02Me OMe 1 72
*) Получен ацилированием диазоуксусного эфира трифторуксусным ангидридом
Стадия "А". а). Взаимодействие Н-диазодикарбонильных соединений Н-7с,е с реактивом Виттига. Диазосоединения Н-7с,е с фосфораном ЗЬ в Е1гО в течение 7-10 дней не реагируют. В более жестких условиях реакцию не проводили, т.к диазодикарбонильные соединения при температурах выше 60 °С неустойчивы.
б) Олефинирование ¡•'-диазодикарбонильных соединений. Реакция Виттига диазосоединений протекает в мягких условиях и с высокими выходами (64-93%).
Реакция хемоселективна и идет только по кадильной карбонильной группе, в то время как //-ацетильная и алкоксикарбонильные группы с фосфораном За не реагируют.
в) Альтернативные варианты "винилирования " диазокарбонильных соединений. Кросс-сочетание диазоуксусного эфира. ^.со2Е1 со Е, Диэтиловый эфир 1/ыс-диазоглутаконовой кислоты 1а получали кросс-сочетанием
(алкоксикарбонил)винилйодида с диазо- К2
уксусным эфиром на Рё-катализаторе. «ис-1а; 58-64%
СОгЕ, fC°'E
- f Pd(TPP'< ll^c
Дегидратация диазоспиртов. Наиболее удовлетворительные результаты при дегидратации диазоспиртов 9b,e,f были получены только на примере З-Ме-замещенного диазоспирта 9Ь с использованием хлорокиси фосфора (выход ВДА lb' 33%) и в режиме "one-pot reaction" (выход диазосоединения lb' 37%).
РОС13или
СОгМе АсОН "" СО.Ме (CF3CO)jO
Г
Li
R'
7b,e,f R = Me, Ph, CF3
C02Me
Силилирование енолыюй формы диазо соединения енол-Л. Реакция 1,3-бис(метоксикарбонил)диазоацетона 1\ с ТВБОТГ в присутствии триэтиламина приводит к смеси цис-транс-изомеров винилдиазосоединения И с общим выходом более 80%.
>\С°2Ме =
твомзст
но ' -ср3во2он ,.Вц'
И,
11; 81%
71 енол-71 транс/цис - 20:1
Синильная группа винилдиазоэфира И чрезвычайно легко гидролизуется с образованием диазокетоэфира 1\.
О стереохимии Н- и ^-винилдиазокарбонильиых соединений 1ач.
Конфигурации впервые полученных винилдиазокарбонильных соединений 1 определяли с помощью спектроскопии ЯМР. Винилдиазоэфир Я-1с представляет собой индивидуальный ^ис-изомер, что подтверждается пОе между орто-протонами фенильной группы и метановым атомом водорода у винильной двойной связи.
. Н^__^С03Е1
,СО,Е1
цис- 1в
V ^СО,Ме
^ТВЭО
транс-11
Т поч Т
А. -СО.Мо Ч /к -С02Мв
1 |Г ТВ8° п
цис-11
Аналогичным образом установлено, что основной изомер продукта силилирования диазокетоэфира 1\ является транс-изомером Н, тогда как минорный стереоизомер имеет г/ис-конфигурацию. Винилдиазокетон F-lg представляет собой смесь цис- и транс-стереоизомеров в соотношении -1:1.
"ОС*
цис-1д
МеО!СХч^Н
СрЛАе
СOi.DC транс- 1д
Сравнение эффективности подходов "А,В" и к структуре 4-(алкокси-карбонил)замещенных И- и /•'-ЕЗДС 1 позволяет заключить, что:
А">02С .С0гА1к __С0,Е1
ы м Л
транс-А а-<1,д,
цис-1а,е-}
№
1а Ь,с Ь'
а д
транс- 1а-<1,д,]
цис- 1а,е-]
И , IV, А1к
Подход; Выход
Н, ОМе, Ме Ме, 0А1к, А1к Ме, ОМе Е( Ме, Ме, Ме СРз, Ме, Ме ТВЗО, ОМе, Ме
85% *
A,В, 29-46%
B,А,С> 33-37%
A,В; 23% А,В; 16-37%"
B,А," 46%
№ Я1, А1к Подход; Выход (%)
1а Н, 0Е1, Е1 В,А? 49-54%
е РИ, 0Е1, Е1 А,В, 61%
1 СРз, ОМе, Ме В,А, 57-69%
а СРз, Ме, Ме В,А: 28-37%
и С3Р7, 0Е1, Е1 В,Л; 51%
1 ТВБО, ОМе, Ме В,А"1 2%
] Циклоалкил, Е( А,В, 34-36%
а^Выход реакции диазопереноса (стадия "В**) с использованием коммерчески доступного 4а. ^Олефинирование (стадия "А/фосс-сочетанием диазоуксусного эфира. с^Олефинирование (стадия "А") дегидратацией диазоспиртов. ^ Смесь цис- и транс-стерсоизомсров (1:1). в^Олефинированис (стадия "А ") с помощью силилирования диазокетоэфира 71.
• путь "А,В" более эффективен при получении нефторированных ВДС Н-la-ej, так как дает возможность синтезировать эти диазосоединения с общими выходами на двух стадиях до 60%, тогда как выходы F-винилдиазососдинений lf,g в аналогичных условиях составляют не более 16-37%;
• путь "В,Л", напротив, гораздо эффективнее для синтеза F-винилдиазосоединений, выходы которых на двух стадиях процесса составляют 37-69%;
• олефинирование диазодикарбонильных соединений с помощью реакции Витгига требует наличия у реагирующей карбонильной группы достаточно сильных электроноакцепторных заместителей; в связи с этим у нефторированных диазодикарбонильных соединений, не имеющих такой дополнительной активации группы С=0, путь "В,А" реализовать не удалось;
• основным ограничением подхода "А,В" при получении Н-ВДС является циклизация в пиразолы 6, однако проведение реакции при пониженных температурах (0-5°С) позволяет в значительной степени минимизировать этот побочный процесс.
2.2. Реакции винилдиазосоединений с сохранением азота диазогруппы
Основной задачей этой части исследования было сравнительное изучение реакций F- и //-винилдиазосоединений с образованием пиразолов и пиридазинов. Исходные винилдиазосоединения синтезировали по схеме "А,В" или "В^4". Фосфазины транс-lla,c,d,g, транс-Ma,и цис- 12а,b,g получали по реакции Штаудингера из ВДС 1 из соответствующих фосфинов [PPh3 и Р(ЫМе2)з], фосфазин цис- 12Ь получали фотохимической изомеризацией стереоизомера транс-lb. Взаимодействие цис-ВДС la,i,j с трифенилфосфином обратимо и равновесие сдвинуто в сторону исходных реагентов, тогда как реакция с более нуклеофильным P(NMe2)3 дает устойчивые, не
•COjAlk
Tl к
''»NPXj 11,12 цис-изомеры 12:Х = М(МеД Н, OEt, Et (а), Me, ОМе, Me (b), CF3, Me, Me (g)
диссоциирующие в растворе фосфазины цис-12.
j-COjAlk
+ PXj, RT Et20, СН2С1г или CHjCN
X= Ph или NMe,
транс-изомеры 11: X « Ph 12: X = NfMe,),
R', R!, Alk = H, OMe, Me (a), Hi 0Me, Me (a), Me, OEt, Et (c), Me_ OMei Me (b)i Me, Me, Me (d), Me, Me, Me (d) CF3, Me, Me (g) CF Me, Me (g)
№ Исходные соединения R1, R2, Alk Условия реакции X 11,12 Выход, %
1 транс- 1а Н, ОМе, Me Et20, 2-5 ч Ph транс- 11a 87
2 транс-1 с Me, OEt, Et трансЛ 1 с 86
3 транс-Id Me, Me, Me транс-lid 74
4 is" CF3, Me, Me транс А 1д 45
5 транс-1 а H, OMe, Me Et20, 10 мин N(NMe2)3 транс- 12a 92
6 транс-1 b Me, OMe, Me транс- 12b 72
7 транс-Id Me, Me, Me транс- 12d 91
8 ю" CF3, Me, Me транс- 12д 18
9 цис-1а H, OEt, Et CH2CI2, 1 ч цис- 12а 22
10 транс-12Ь Me, OMe, Me hv 12Ь 60"
11 цис-1д CF3, Me, Me Et20, 10 мин чис-12д 71
ai В реакции Штаудингера использовалась смесь стсреоизомеров lg(l:l). Ь| Выход смеси стсреоизомеров 12Ь (- 1:1).
Геометрия двух фосфазинов Н- 11с, была установлена с помощью рентгено-
структурных исследований (Рис. 3, 4). Ввиду того, что эти фосфазины имеют ту же конфигурацию, что и исходные ВДС Н- 1с, Р-\%, стереохимия остальных фосфазинов -транс- 11а,<1, транс- 12а,Ь,|1^, г/ш>12а,Ь,§ - была принята такой же, что и у исходных винилдиазосоединений транс-\а,Ъ,й,% и цис- 1а,Ь,«.
Термические реакции т/ганс-винилдиазокарбонильных соединений 1. При
нагревании в бензоле (80-81 °С) винилдиазосоединения //-la-ü,i в течение 5-10 мин превращаются в пиразолы Н-6a-d,i (86-96%).
n2
транс- 1a-d,i
Д.[1,5]-эц
PhH,кипяение 5-10 мин
R СО
Rv С02Ме
м
N Н 6a-d,¡; 86-96%
№ транс- 1a-d,i R1, R2, Alk 6a-d,l Выход, %
1 а H, OMe, Me a 86
2 Ь Me, OMe, Me b 96
3 с Me, OEt, Et с 86
4 d Me, Me, Me d 85
5 i TBSO, OMe, Me i 87
Дикарбометоксидиазоацетон 7i в аналогичных условиях в присутствии каталитических количеств Et3N дает 4-гидроксипиразол 61*.
1
C.H./E^N
71
НО СО,Не
МеО,С'
м
н2 N Н
еиоп-7| 6Г; 87%
Очевидно, что добавление EtзN смещает равновесие в сторону енольного таутомера диазокетоэфира И, который далее превращается в пиразол 61'.
Термические реакции цис-винилдиазосоединений 1а,е,Ц. Нефторированные ВДС цис- 1а,е,У оказались гораздо инертней, чем их транс-аналоги 1а-с1,1. По данным спектров ЯМР 1Н нагревание ВДС цис-1я,е,Ц в растворах бензола при 60-81 °С в течение 1-2 ч не приводит к каким-либо изменениям. При более длительном нагревании (20 ч) винилдиазоэфира цис-1а образуется смесь пиразола 6а и фурана 13а, а нагревание цис-диазоглугаконата 1а при 120 °С (без растворителя) дает только пиразол 6а.
С0гА1к „Г '
N.
1a,e,l,j
6а,е,1; 50-99%
13а,J; 27-42%
№ цис-1 R1, R', Alk Условия реакции 6 Выход, % 13 Выход, %
1 а H, OEt, Et 80-81 °C, 20 ч, PhH a 59(68)'' a 27(32)
2 -"- 120 °C, 1ч -"- КОЛИЧ. -"- -
3 e Ph. OEt, Et 120 °C, 2 ч e 87 e -
4 i TBSO, OMe, Me 60 °C, 2 4, CHCb 1 (50)"' i -
5 J •) t. ... _____ ____ (CH2)3, OEt, Et 120 °C, 1 ч Л1 >n l„ J - i 42
^ При 50% конверсии исходного диазосоединения li
г/ис-Винилдиазоэфир И в этих условиях ведет себя аналогично транс-изомеру 11 и при нагревании дает тот же пиразол 6ь Однако, период полупревращения транс-ВД,С 11 в СОСЬ при 60 °С составляет 3.5 ч, а у г/нс-изомера 11ч.
Нагревание З-РЬ-замещенного цис-ВДА 1е при 120 °С (без растворителя) приводит к пиразолу бе с высоким выходом. В то же время винилдиазоэфир 1), у которого реконфигурация фиксирована циклической структурой молекулы, при нагревании в течение часа в аналогичных условиях дает фуран 13,|.
Термолиз фторсодержащих винилдиазосоединений цис-РЛ1,%. Фторированные ВДС ^-И^, имеющие г/г/окопфнгурацию, термически очень устойчивы. Например, винилдиазоацетат цис-Р-1( при нагревании вплоть до 100 °С не разлагается в заметной степени и не циклизуется в пиразол, а при 110-120 °С он претерпевает частичное разложение с образованием бициклического аддукта 14 (66%).
.„ ?Мв ^соам. Ме0с согм.
«ч. Л Ме гг !\ I
МоО.С*~*^\.-/—CF3 " Nj
/ N,
CF? 1
80 »С, 1.5 ч И 2 120 "С, 10 мин
цис-11,д
м*огс
14; 66%
Термолиз винилдиазокетона i/uc-P-lg (80 °С, без растворителя) в течение 1.5 ч в качестве основного продукта реакции дает циклогептатриен 15 (37%). Структура основных продуктов 14 и 15 термических реакций цис-ВДС F-lg надежно доказана с помощью рентгеноструктурного анализа (Рис. 5, 6).
Для сравнения реакционной способности цис- и транс-F-винилдиазосоединений, был проведен термолиз смеси стереоизомеров F-l g (—1:1). При этом оказалось, что транс-изомер lg полностью разлагается при 50-51 °С в хлороформа в течение 60 мин, тогда как ¡/ис-изомер F-2g в этих условиях относительно стабилен и был регенерирован из реакционной смеси с выходом 25%. Основным продуктом термолиза транс-изомера является соответствующий циклопропен 16g (выход 26% по данным спектров ЯМР 'Н).
CF=X__^C0Me 1:1
Y Д;СНС1, Смесь Д;снС1,
| -- стереоизомеров 1д-
С02Ме 50-51 °С, 60 мин (цис1 транс, 1:1) 50-51 "С, 100 мин
16д;(26%)
+ непрореагировавший + непрореагировавший
цис-1 д; 25% цис-1 д; 45%
Образование циклопропена 12 в ходе реакции было подтверждено термолизом смеси цис,транс-изомеров F-2g в присутствии диена, в результате которого был получен аддукт 17 циклопропена 16g с сильваном. Более стабильный цис-изомер FAg, как и при термолизе в отсутствие диена, был регенерирован из реакционной смеси (45%).
Реакции /нранс-фосфазинов lla,c,d,g и 12a,b,d,g. Попытки превратить транс-фосфазины Н-lla,c,d в пиридазины в обычных для реакции диоза-Виттига условиях (комнатная температура, EtjO) не увенчались успехом.
2 N. NPX, R\ COjAlk
+ РХ„ r.L || У 80 °С, 1-2 ч
Н-11 a,e,d ■ 1-PPh, rVo-A^Ñ
Дт-PPh, ¿or2 2.[1,5]-ЭЦ KCU N*h
X-Ph
11a,c,d, 6a,c,d; 89-96% 12a,b,d
Проведение реакции при повышенной температуре (в бензоле, 80 °С) также не дает пиридазины. Вместо них с высокими выходами (89-98%) были выделены пиразолы 6a,c,d. Последние, очевидно, образуются в результате термической диссоциации фосфазинов lla,c,d на исходные компоненты (PPhi и диазосоединения транс-la,c,d), которые в условиях реакции и дают пиразолы. В связи с этим, из ВДС la,b,d с использованием Р(ЫМег)з были получены фосфазины //-12а,b,d, которые, однако, даже при кипячении в бензоле в течение двух суток не претерпевали каких-либо изменений.
Реакции цис-ВДС la,e,g,j с фосфинами и превращения фосфазинов 12a,b,e,g.
mic-1a,e,gj 11,12a,e,gJ 8а,e.gj; 68-94% 18j; 17%
№ цис-2 R1, R', Alk X Условия реакции 8 Выход, %
1 а Н, OEt, Et NMe2 RT, 12 ч, CH2CI2 a 78
2 80-81 °C, 2 ч, PhH 92
3 g CF3, OMe, Me Ph RT, 12 ч, PhH 9 94
4 NMe2 80-81 °C, 0.5 4, PhH (99)
5 е Ph, OEt, Et NMe2 80-81 °C, 2 4, PhH e 68
6 i (СНг)з, OEt, Et Ph RT, 5 дней, Et20 i 53
7 (СНг)з, OEt, Et NMe2 RT, 36 4, CH3CN 89
Реакции цис-ВДС 1а,е^ с Р(КМег)з при 18-20 °С или при нагревании в бензоле с высокими выходами дают пиридазины 8а,е^. В случае 1/«с-диазоглутаконата цис-\Ъ был выделен также промежуточный фосфазин 12а (20%), который сравнительно устойчив, однако при нагревании быстро циклизуется в соответствующий пиридазин 8а.
Взаимодействие ^винилдиазоэфира цис-1% с Р(КМсз)з в растворе Е1гО проходит экзотермично и заканчивается в течение 10 мин. После разделения смеси был выделен г/ис-фосфазин 12g (71%), который также оказался сравнительно устойчивым, но при хранении или нагревании с высоким выходом дает пиридазин 8ц. При использовании трифенилфосфина наряду с пиридазином 8] был выделен с 17% выходом гидразон являющийся продуктом гидролиза промежуточного фосфазина 11].
Приведенные результаты позволяют заключить, что первоначально образующиеся в реакционной смеси ¡/г/с-стсреоизомеры фосфазинов претерпевают спонтанную внутримолекулярную реакцию дисвйг-Виттига, и в результате тандемного процесса дают пиридазины 8. В то же время транс-изомеры фосфазинов 11, 12 в реакцию г);/аза-Витгига не вступают.
Фотохимическая изомеризация транс-фосфазинов 12а,Ь в цпс-изомеры и последующая циклизация в пиридазины. На примере транс-фосфазинов 12а,Ь была предпринята попытка провести их фотохимическую изомеризацию в г/ис-стереоизомеры с последующей циклизацией в пиридазины 8а,Ь.
1 ТРХ' ь [Г ГХ> ««Г.! Р'^^ОМе
и. -м Иг , ^М -- ТГ X Непрореатровавшии
я у ---12Ь; 55-60°С ^ + Фосфазин
С02Ме С02Ме Ме02С м' 12а, 76%; 12Ь, 29%
транс- 12а,Ь цис- 12а,Ь ' 0=рхз
8а, 23%; 8Ь, 67%
R1 = Н (a), Me (с); X = P(NMe2)
При УФ облучении транс-фосфазина 12а (X > 210 нм) в растворе бензола (20 °С, 20 ч) из реакционной смеси был выделен пиридазин 8а (23%) и смесь цис-транс-изомеров непрореагировавшего фосфазина 12а (76%, -1:1.6). УФ облучение трис(диметиламино)фосфазина трансА2Ъ, проведенное при более высокой температуре (в бензоле, при 55-60 °С, 15 ч), дает пиридазин 8Ь с выходом 67%.
Таким образом, под действием УФ света транс-фосфазины 12а,Ь изомеризуются в 1/ыс-изомеры 12а,Ь, которые в результате последующей термической реакции диаза-Витгига превращаются в пиридазин 8а.
Об образовании пиразолов и пиридазинов из цис- и транс-ВДС 1. В результате проведенных исследований, установлено, что трапе-ВДС Н- 1а-с1,1, аналогично винил-диазометану, легко претерпевают внутримолекулярную циклизацию в соответствующие пиразолы 6а-е1,1 что свидетельствует о хорошей корреляции их структурных параметров с необходимыми условиями диеротаторного замыкания цикла в пиразол. В то же время, 1/ис-ВДС 1а,е-й,1,] оказались гораздо инертнее транс-изомеров 1 в этих условиях.
Существенные различия в реакционной способности транс- и цис-ВДС 1, по-видимому, обусловлены нарушением необходимой для 1,5-циклизации в пиразол копланарности диазоалкеновой сопряженной системы у цис-ВДС 1 из-за стерического взаимодействия объемной 1/ис-СОгА1к группы при кратной связи с диазо- и ацильной (Я2СО) группами в я-цис- и .у-транс-конформациях молекулы винилдиазосоединения.
({|/с-/транс-изомеризация
£ОгА1к
^СО
з-трянс з-цис
Кроме того, расстояние между реакционными центрами, участвующими в циклизации, очевидно, слишком велико (3.64 А в случае Ц, т.е. на 0,16 А больше, чем у винилдиазометана), что требует сильного искажения линейной структуры диазогруппы винилдиазосоединения 1 для замыкания пиразольного кольца.
Образование пиридазинов 8 из ВДС 1 происходит в результате тандемного процесса, на первой стадии которого образуется винилфосфазин. Последний в ходе реакции «Эиаза-Виттига циклизуется в пиридазин 8 с элиминированием окиси фосфина.
ОА1к Г . .ОА1к1
р'гп-Ч.^М.
1ГСО *
РХ,
Р'СО'
- Х3Р=0
8
Чрезвычайно легкому протеканию реакции дноза-Виттига и внутримолекулярной циклизации винилфосфоранов в пиридазины способствует г/ис-конфигурация исходных винилдиазоэфиров которая благоприятствует четырехчленному переходному
состоянию, образование которого в ходе реакции Эиаза-Виттига можно предположить по аналогии с классической реакцией Виттига. В случае ВДС транс-расположение
функциональных СОгА1к и СЫгРХз групп соответствующих фосфазинов затрудняет сближение С=0 и Р=И связей, участвующих в реакции. Тем самым образование переходного состояния оказывается практически невозможным и внутримолекулярная реакция диаза-Витгига транс-ВДС 1 не реализуется.
23. Ю1(П)-Катализируемые реакции цис- и т/ншс-винилдиазокарбонильных соединений с фуранами и пирролами
Основная задача этого раздела диссертационного исследования заключалась в выяснении влияния 3-перфторакильной группы 4-(алкоксикарбонил)винилдиазоацетатов на направление каталитических превращений по сравнению с реакциями //-аналогов и в сравнительном изучении Ю1(11)-катализируемых реакций цис- и отранс-винилдиазо-карбонильных соединений в присутствии диенов.
цис-изомеры транс-изомеры Диены 20а-с
N2 N2 20а 20b
4uc-1a,e,f,l транс-11,1
R.R1, Alk
О
COzEt, H, Et (а), __..........i
C02Et, Ph, Et (e),
C02Me, CF3, Me (f), CN, CF3, Me (I).
C02Me, TBSO, Me (I), Boc
CN, CF3, Me (I). 20c
В качестве объектов исследования использовали цис-1 а,е,Г,1 и транс-11,1 винилдиазосоединения, а в качестве диенов — фуран 20а, диметилфуран 20Ь и пиррол 20с. Для выяснения реакционной способности фторалкилсодержащих ЯЬ(П)-винилоксокарбеноидов с обычными алкенами и в отсутствие непредельных соединений, были проведены также опыты по каталитическому разложению .Р-винилдиазоацегата 1Г в растворе стирола и циклогексана.
Каталитическое разложение винилдиазосоединений 1 проводили, главным образом, тетраацетатом диродия, но в отдельных случаях для сравнения применяли также тетраоктаноат диродия и Ю^ОУ-БОБР)*!, которые, как правило, более селективны и гораздо лучше растворимы в органических растворителях, чем Щ12(ОАс)4.
а) Каталитическая реакция транс-винилдиазоацетата 11 со стиролом дает практически с количественным выходом смесь диастереомерных циклопропанов в соотношении 91:9 независимо от способа проведения реакции (быстрое или постепенное в течение двух часов прибавление диазосоединения).
VJ
С02Ме Rhjí-4
(1 моль. %)
транс-11
0.5-2 ч, 40-45 °С
-ч2
25
L: a) OOct; 99% (91:9) Ь) S-Dosp; 78%(99%) (91:9, ее 82%)
Реакция с хиральным Rh2(S-DOSP)4 дает ту же самую смесь диастереомеров (91:9) с преобладанием одного из энантиомеров (82% ее) основного диастереомера. Последний был выделен в индивидуальном виде с 78% выходом после разделения смеси диастереомеров на силикагеле и последующей перекристаллизации. Структура и конфигурация циклопропана 25 были установлены с помощью рентгеноструктурного анализа (Рис. 11).
б) Разложение F-винилдиазоэфира lf в циклогексане с заметной скоростью наблюдалось только в относительно жестких условиях (10 ч при 80-81 °С по сравнению с реакциями Н-аналогов при 35-40 °С или при пониженной температуре). В качестве
основных продуктов этой каталитической реакции были выделены фуран 13Г и циклоаддукт 19 (препаративные выходы 51% и 11%, соответственно).
О Р'СЧ ?у°МеГ
10 ч, 80-81 °С МеОгС-коЛоМе , „Ар^^
- N2 3 Ме02С СОгМе
13^ 51% (51%) 19; 11% (21%)
Строение соединения 19, как циклоаддукта Дильса-Альдера промежуточного циклопропена 16 (Я1 = С02Ме, Я2 = СР3; Я3 = ОА1к) с образующимся фураном 13Г, было установлено с помощью рентгеноструктурного анализа (Рис. 7).
в) Каталитическое разложение винилдиазоацетата 1/ в присутствии диметилфурана 20Ь изучали в различных условиях, однако практически во всех опытах в качестве основных продуктов реакции были фуран 13Г и циклоаддукт Дильса-Альдера 17Г Наиболее высокие выходы соединений 13Г и 17Г (31 и 35 %) были получены при нагревании ВДС 1Г непосредственно в среде диметилфурана при 92-94 "С в течение 7 ч. Тетраоктаноат диродия и ЯЬзОУ-ООЗР^ в этой реакции оказались более эффективными катализаторами, чем тетраацетат диродия.
Л
Rh2(OAc)4 J \\
МеО ----С02Ме
7 ч, 92-94 "С мв ~С02Ме
13f; 30%(31%) 17f; 30%{35%)
№ L Условия реакции Выход, % с> 13f 17f
1 OAc (Ь), 3 + 5 ч, РЖ, 60-81 °С 0,4 37 (38) 16(16)
2 - (Ь), 5 + 12 ч, РИН, 80-81 "С 32(50) (21)
3 -" - (Ь), 7+12 ч.РШ, 80-81 "С 24(29) (16)
4 (а), 7 ч, без растворителя, 92-94 °С 30 (31) 30 (35)
5 OOct (Ь), 3 + 1.5 ч, РИН, 80-81 °С 61 ■
6 - " - (а), 2 ч, без растворителя, 92-94 °С 64 -
7 - " - (а), 12 ч, без растворителя, 92-94 °С (32) (11)
8 S-DOSP (а), 1.5 ч, без растворителя, 92-94 °С 47 (58) -
*' Приведено время реакции, растворитель, температура. *' Во всех случаях, кроме оп. 7 использовали 2% моль катализатора, в оп. 7 - 0.2 % моль). е) В скобках указаны выходы по данным спектров ЯМР 'Н с внутренним стандартом. ^ 26 % ВДА И не прореагировало. При использовании товарного катализатора АМлсЬ прореагировало 10 % ВДЭ 1Г
Таким образом, в отличие от опубликованных ранее результатов каталитического разложения аналогичных винилдиазоацетатов,1 нам не удалось обнаружить в реакционной смеси циклопропенов или продуктов перегруппировки Коупа.
Сравнительное изучение Ш1(Н)-катализируемых реакций цис- и транс-ВДА.
Реакции цис-\я,е,Х,\ винилдиазоацетатов
а) Каталитическая реакция цис-диазоглутаконата 1а практически с количественным выходом приводит к образованию только фурана 13а.
Wang Y., Zhu S., Zhu G., Huang Q. Tetrahedron 2001, 57, 7337-7342.
15
„.JyCO^K N2
nuc-1a,f,e,l
+ 20b, Rh2Lt
HZ ~
О u. __...
13a,f,e
Me CO,Alk 17f,e
R, R1 Alk Условия реакции Выходы, %
ВДС1 13a,f,e,l 17a,f,e,l
1a H, C02Et Et 30 мин, СН2С12, 40-42 °С 99 -
1e Ph, COjEt Et 10 ч, без растворителя, 92-94 °С 24 8
1f CF3, C02Me Me 7 ч, без растворителя, 92-94 °С 31 35
11 CN, CF3 Me 1 ч, без растворителя, 60 °С - -
З-РИ-Замещенный цис-винилдиазоацетат 1е оказался гораздо стабильнее, чем его незамещенный аналог, цис-диазоглутаконат 1а, поэтому реакцию проводили при 9294 "С с использованием И^ООс^ в растворе кипящего диметилфурана 20Ь в течение 10 ч. Из реакционной смеси с невысокими выходами были выделены фуран 13е (24%) и циклоаддукт 17е (8%), а основным продуктом реакции здесь оказался пиразол бе (56%).
в) В реакциях З-СРз-замещенного цис-винилдиазоацетата 1/ независимо от используемого катализатора образуются, по существу, только фуран 13Г и циклоаддукт Дильса-Альдера 17Г (более подробно результаты этих реакций рассмотрены выше).
Ни в одной из вышеприведенных реакций г/ис-винилдиазоацетатов 1а,Г,е в реакционной смеси не были обнаружены продукты циклопропанирования или п. Коупа.
г) Каталитическое разложение 3-СРз-4-СЫ-замещенного цис-винилдиазоацетата .Р-Н проводили тетраацетатом и тетраоктаноатом диродия при 60 °С в течение часа в растворе диметилфурана 20Ь.
хм
Анализ спектров ЯМР 'Н показал, что первоначально в реакционной смеси образуется эюо-бициклоокта-2,6-диен 211, однако после разделения смеси на силикагеле в качестве единственного продукта реакции был выделен изомерный бициклоокта-3,6-диен 22. Строение его было подтверждено рентгеноструктурным анализом (рис. 10).
Таким образом, направление каталитических реакций ч«с-4-С1Ч-винилдиазоацетата 11 существенно отличается от реакций г/ис-4-С02А1к-замещенных аналогов la,f,e.
Реакции m/ншс-винилдиазоацетатов la,i,l.
а) Каталитическое разложение транс-диазоглутаконата Н-la в присутствии диметилфурана, изученное ранее,2 приводит к образованию бициклоокга-2,6-диена 21а. При этом, как полагают авторы, вначале происходит циклопропанирование промежуточным винилоксокарбеноидом одной из двойных связей диена, а затем -перегруппировка Коупа образующегося дивинилциклопропана 30.
Rh2(OOct)4 или
RMOAc), 60°С, 1ч -N,
\
Me
С02Ме эюо-211; (43-72%)
Me CN
1
CF, СО,Me
22; 38-54%
2 Davics H.M.L., Clark. D.M., Alligood D.B., Eiband G.R. Tetrahedron 1987, 45,4265-4270.
ВДС1 R.R1 Alk Условия реакции Выходы, % 21 a, U 22
Н- 1а Н, СОгИ Et CHzCb, 40-42 °C 70-85
Н-11 TBSO, СОгМе Me 3 ч, без растворителя, 40-45 °C 5
F-1I CF3, CN Me 1 ч, без растворителя, 20-25 °С 67 47-66
б) Каталитическая реакция 3-CF3-4-CN-30MeufeHH0Z0 транс-винилдиазоацетата 11 с диметилфураном 20Ь (по данным спектров ЯМР !Н) вначале дает практически с количественным выходом эн<)о-бициклоокта-2,6-диен 211, который, при разделении реакционной смеси на Si02, претерпевает (как и экзо-изомер 211 в опыте с цис-винилдиазоацетатом II) изомеризацию в бициклоокта-3,6-диен 22. При разделении смеси без использования Si02 первоначальный продукт п. Коупа эндо-211 был выделен с выходом 67%. Структура и конфигурация бициклооктадиенов 211 и 22 установлены с помощью рентгенострукгурного анализа (Рис. 9, 10).
в) Каталитическая реакция З-ТВЗО-замещенного транс-винилдиазоацетата H-li с диметилфураном по данным спектров ЯМР 'н, приводит, в основном, к образованию бициклооктадиена 211. Однако, после колоночной хроматографии реакционной смеси на силикагеле продукт п. Коупа 21i был выделен с очень низким выходом (5%) из-за легкого гидролиза продуктов реакции, содержащих (третбутилсилилокси)групиу.
г) Реакции 3-CF3-4-CN-3a\ieufeiiHoeo транс-винилдиазоацетата 11 с фураном и пирролом. Каталитическое разложение транс-винилдиазоацетата 11 в растворе фурана 20а и N-Вос-пиррола 20с приводит к бициклоокта-2,6-диенам 23 и 24 соответственно.
О
Rh2(OAc)4
20 мин, 35-40 °С -N,
Q
I
Ьос Rh2(OOct)4
20 мин, 35-40 °С
23; 91%(95%) ' "
Остаток после удаления избытка диенов 20Ь и 20с по данным спектроскопии ЯМР Н содержит практически только продукты реакции 23 и 24. однако в чистом виде был выделен только октадиен 23.
Полученные в работе результаты свидетельствуют о том, что основными продуктами Юькатализируемых реакций 1/ис-винилдиазоацетатов 1 являются фураны и аддукты Дильса-Альдера промежуточных циклопропенов с диенами, присутствующими в реакционной смеси. Наиболее вероятные пути образования фуранов 13, циклопропенов 16, и циклоаддуктов Дильса-Альдера 17, 19 из винилдиазокарбонильных соединений 1а,е,Т представлены ниже на схеме и могут быть сформулированы следующим образом.
Каталитическое разложение диазосоединений 1а,е,Г генерирует ЛЬ(П)-винилоксо-карбеноид 32, который претерпевает внутримолекулярную [1,5]-электроциклизацию с образованием фуранов 13а, е, I или, путем [1,3]-электроциклизации, обратимо
превращается в циклопропен 16. Последний реагирует с 'ловушкой' 20Ь, давая аддукты Дильса-Альдера 17e,f, 19, или под действием катализатора (Rhin) претерпевает расщепление связи С'-С3 или С2-С3 с образованием винилкарбеноидов 32.
В то же время Ш1(11)-катализируемые реакции транс-винилдиазокарбонильных соединений 1 в присутствии диенов дают, в основном, бициклооктадиены 211,1, 23, 24, т. е. продукты п. Коупа первоначально образующихся дивинилциклопропанов. При этом образование продуктов внутримолекулярных превращений 13, 16 или 17, характерных для реакций i/ис-винилдиазоацетатов, у транс-аналогов обнаружить не удалось.
-oalk
II + Rhi.,
n2
1a,e,f
<J
AlkO—$
aVj
■ COjAlk
-Rh i, /Г
-RhL„
AlkO,С
К
13a,e,f
Косвенным аргументом в пользу первоначального циклопропанирования алкенов (фторалкил)содержащими винилоксокарбеноидами можно считать результаты реакции транс-З-СРз-винилдиазоацетата 11 со стиролом, где с количественным выходом был получен винилциклопропан 25. Тем самым было впервые показано, что основное направление Щ1(Н)-катализируемых реакций 3-(фторалкил)замещенных транс-винилдиазоэфиров вполне аналогично превращениям тралс-винилдиазоацетатов Н-la,i, т.е. изменение электронных факторов за счет введения сильной электроноакцепторной группы в структуру ВДС, очевидно, не оказывает существенного влияния на общее направление реакции траяс-винилоксокарбеноидов с непредельными субстратами по сравнению с Д-аналогами.
Причина кардинального различия в направлении каталитических реакций ВДС цис-la,e,f и транс-la,i,l, по-видимому, заключается в стереохимических особенностях структуры цис- и транс-винилоксокарбеноидов, генерируемых из винилдиазосоединений 1: транс-винилкарбеноиды 32а,¡,1, реагируя с алкеном по общепринятой схеме, позволяют интермедиату транс-36 легко циклизоваться в циклопропан 33, поскольку группа EWG1 у /ираис-винилкарбеноида повернута в противоположную сторону от кабеноидного С-атома и не препятствует замыканию циклопропанового кольца.
В то же время, у г/нс-аналогов 32а,e,f такой вариант циклизации, очевидно, не может реализоваться, поскольку группа i/uc-EWG1 фактически перекрывает доступ электрофильного атома С-1 алкена к С-атому винилкарбеноида, несущему частичный отрицательный заряд, препятствуя замыканию циклопропанового кольца. В результате -уис-винилоксокарбеноиды 32 претерпевают внутримолекулярные превращения.
Е«i-iOf 33 Rh
Винилциклопропан
Следует, однако, отметить, что в ряде случаев, особенно - при повышенной температуре, у цис-ВДС 211 в той или иной степени наблюдаются реакции, характерные для транс-изомеров. Например, при каталитическом разложении 4-С1Ч-замещенных транс- и i/мс-винилдиазоацетатов F-11 происходит образование фактически одних и тех же продуктов реакции - бициклооктенов 211. Вполне вероятно, что возможность протекания этой реакции обусловлена меньшим объемом заместителя CN, по сравнению с группой CChAlk у его аналогов la,e,f. Можно предположить, что стерическое взаимодействие между группами R3 и CN у интермедиата цис-36 значительно меньше, чем в случае более объемной группы С02А1к, поэтому замыкание циклопропанового кольца здесь становится возможньм, и реакция протекает по той же схеме, что и у трансаналогов.
Нельзя также исключить возможность частичной изомеризации при повышенной температуре ^ис-виниддиазосоединений в транс-изомеры и последующих превращений транс-изомера либо по обычной схеме тандемного процесса циклопропанирования -перегруппировки Коупа, либо путем циклизации в пиразол, как это наблюдалось у 3-Ph-замещенного винилдиазоацетата 1е. Наличие сильных элекгроноакцепторных групп (CChAlk, CN) у терминального атома винильной двойной связи С-4 винилдиазоацетатов 1 должно благоприятствовать ^мс-транс-изомеризации и последующим процессам.
Выводы
1. Установлено, что последовательность реакций Виттига и диазопереноса наиболее эффективна при получении Я-винилдиазокарбонильных соединений (общие выходы до 72%), тогда как у F-аналогов в тех же условиях выходы не превышают 13-38%. Обратная последовательность этих реакций (сначала диазоперенос, затем - реакция Виттига) более эффективна для синтеза F-винилдиазокарбонильных соединений (выходы на двух стадиях 37-61%).
2. Конфигурация образующихся в результате этих реакций F- и /f-винилдиазокарбонильных соединений, очевидно, контролируется объемом заместителя при атоме С-3 винильной связи: диазосоединения с небольшим объемом группы при атоме С-3 (Н, СНз) имеют транс-конфигурацию, а их аналоги с более объемными заместителями (Ph, CF3) являются i/нс-стереоизомерами.
3. Винилдиазокарбонильные соединения с транс-расположением функциональных групп у винильной связи легко циклизуются в пиразолы, тогда как их аналоги с цис-конфигурацией не претерпевают 1,5-электроциклизацию. В то же время фосфазины ВДС с 1/«с-расположением функциональных групп при двойной С=С связи легко вступают в реакцию дназа-Витгига с образованием F- и /У-пирндазинов, а их аналоги с трансконфигурацией в тех же условиях остаются неизменными.
4. Направление Ш1(И)-катализируемых превращений 4-алкоксикарбонил- и 4-цианозамещенных винилдиазоацетатов в присутствии диенов (фуранов, пиррола) при обычной температуре, очевидно, определяется пространственным расположением и объемом функциональных групп при винильной связи: i/ис-винилдиазоацетаты в этих условиях дают, главным образом, продукты внутримолекулярной циклизации Rh(II)-винилоксокарбеноидов в циклопропены и фураны, тогда как транс-стереоизомеры претерпевают исключительно межмолекулярные превращения - циклопропанирование и последующую перегруппировку Коупа.
Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:
Статьи:
1. Супургибеков М.Б., Hennig L., Schulze В., Николаев В. А. О стереохимическом аспекте внутримолекулярной реакции диаза-Виттта II Российский журнал органической химии, 2008. V. 44. Р. 1866-1869.
2. Supurgibekov М.В., Zakharova V.M., Sieler J., Nikolaev V.A. Stereochemistry and reactivity of F- and Я-vinyldiazocarbonyl compounds and their phosphazines to produce pyrazoles and pyridazines // Tetrahedron Letters, 2011. V. 52. P. 341-345.
3. Супургибеков M. Б., Яиюк A.C., Николаев B.A. Реакции диаза-Виттига фосфазинов диазокетоэфиров: синтез тетразамещенных фторалкилсодержащих пиридазинов // Российский журнал органической химии, 2011. V. 47. Р. 1232-1235.
Тезисы докладов и сообщений:
4. Супургибеков М.Б., Захарова В.М., Николаев В.А. Винилдиазокарбонильные соединения в синтезе пиразолов и пиридазинов: стереохимия диазосоединения и направление реакции // II Научная Конференция студентов и ¡спирантов, Россия, Санкт-Петербург, 25 апреля, 2008, Сборник тезисов С. 23.
5. Supurgibekov М.В., Nikolaev V.A. Phosphazines from vinyldiazocarbonyl compounds: stereochemistry and reactivity // XV-th International Conference on the "Chemistry of Phosphorus Compounds" (ICCPC-XV), Pushkin, RUSSIA, May 27 - June 01, 2008, Abstracts, P. 274.
6. Supurgibekov M.B., Zakharova V.M., Nikolaev V.A. "Vinyldiazoketones and esters in the synthesis of fluoroalkyl-containing and nonfluorinated pyrazoles and pyridazine // International Conference "Chemistry of Compounds with Multiple Carbon-Carbon Bonds", RUSSIA, St.Petersburg, June 16-19, 2008, Abstracts P. 217.
7. Supurgibekov M.B., Nikolaev V.A. Pyrazoles or pyridazines? Effect of vinyl double bond configuration on the reactivity of vinyldiazoketones // XV-th International Conference on Organic Chemistry for Young Scientists "Universities Contribution in the Organic Chemistry Progress" (InterYCOS-2009), RUSSIA, St.Petersburg, June 22-25,2009, Abstracts P. 34.
8. Supurgibekov M.B., Yanyuk A.S., Nikolaev V.A. Synthesis of tetrasubstituted pyridazines by the diaza-WMig reaction of phosphazines of diazocarbonyl compounds // III International Conference on Heterocyclic Chemistry, in Honor of the Professor A.N. Kost's 95th Anniversary (Kost-2010), RUSSIA, Moscow, October 18-21,2010, Abstracts P. 57.
9. Supurgibekov M.B., Nikolaev V.A. Synthesis of 4,6-Ws(trifluoromethyl)substituted pyridazines by the diaza- Wittig reaction of phosphazines of diazocarbonyl compounds // The V International Symposium "The Chemistry of Aliphatic Diazo Compounds: Advances and Outlook", RUSSIA, St.Petersburg, June 7- 8,2011, Abstracts P. 104.
Молекулярная структура некоторых синтезированных соединений по данным рентгеноструктуриого анализа
Ж о- V
I \
ч/
L
Рис.1. Молекулярная структура винилдиазоэфира Я- Рис.2. Молекулярная структура пиразола Н-бл. 1а
V К
X г
" л А
Рис.З. Молекулярная структура фосфазина Я-11 с. Рис.4. Молекулярная структура фосфазина^-^.
иг .,,„
/V
f-ъ
Г
% ь
У\ V-.
•кЦ
5 I Л
I. V
/I 1
Рис.5. Молекулярная структура аддукта 14
4л М ь
Рис. 6. Молекулярная структура аддукта 15
Рте. 7. Молекулярная структура трициклооктена 19 Рис.9. Молекулярная структура бициклоокгадиена
эндо- 211
"А.
Рис. 10. Молекулярная структура бициклооктадиена г» .. ..
22 Рис. II. Молекулярная структура циклопропана 25
Подписано в печать 19.03.2013г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ №3021.
Отпечатано в ООО «Издательство "ЛЕМА"» 199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д. 24 тел.: 323-30-50, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izd_lema@mail.ru http ://www. lemaprint.ru
Санкт-Петербургский государственный университет
На правах рукописи
04201358530
Супургибеков Мурат Батырович
Стереоизомерные фторалкилсодержащие и нефторированные винилдиазокарбонильные соединения: синтез и реакции с сохранением и элиминированием азота диазогруппы
Специальность 02.00.03 - органическая химия
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание учёной степени кандидата химических наук
Научный руководитель: д. х. н., профессор Николаев В.А.
Санкт-Петербург
2013
Оглавление
Введение..............................................................................................................................................................................................................................................4
Глава 1. Литературный обзор........................................................................................................................................................................6
1.1. Синтез винилдиазосоединений....................................................................................................................................................6
1.1.1. Введение диазофункции в структуру целевой молекулы......................................................6
1.1.2. Синтез винилдиазосоединений путем раскрытия гетероциклических структур..................................................................................................................................................................................................................................11
1.1.3. Модифицирование структуры диазосоединений....................................................................................13
1.2. Реакции винилдиазосоединений с сохранением "диазота" диазогруппы..........17
1.2.1. Перициклические реакции винилдиазосоединений..........................................................................17
1.2.2. Неперициклические реакции винилдиазосоединений с сохранением "диазота" диазогруппы..................................................................................................................................................................................34
Глава 2. Обсуждение результатов..........................................................................................................................................................38
2.1. Цели, задачи и объекты исследования..............................................................................................................................40
2.2. Синтез и стереохимия перфторалкилсодержащих и нефторированных 4-алкоксикарбонилвинилдиазокарбонильных соединений..............................................................41
2.2.1. Путь «А,Вп................................................................................................................................................................................................................43
2.2.2. Путь "М"................................................................................................................................................................................................................47
2.2.3. О стереохимии Н- и F-винилдиазокарбонильных соединений la-i..................51
2.2.4. Сравнительная эффективность подходов "А,В" и "В,А"....................................................52
2.3. Реакции винилдиазосоединений с сохранением 'диазота': образование пиразолов и пиридазинов..........................................................................................................................................................................55
2.3.1. Термические превращения транс- и »(ис-винилдиазокарбонильных соединений 1..................................................................................................................................................................................................................58
2.3.2. Термические реакции трифешш- и /н/?нс(диметиламино)фосфазинов
11,12..............................................................................................................................................................................................................................................63
2.3.3. Образование пиразолов и пиридазинов: обсуждение некоторых результатов раздела 2.3................................................................................................................................................................................67
2.4. Ш1(Н)-Катализируемые реакции цис- и /нраис-винилдиазокарбонильных соединений с фуранами и пирролами................................................................................................................................72
2.4.1. Ш1(1Г)-катализируемые реакции винилдиазоацетата lf...........................................................74
2.4.2. Сравнительное изучение Ю1(П)-катализируемых реакций /{«ola,e,f,l и траис-\\,\ винилдиазоацетатов с фуранами и пирролом..................................................................77
2.4.2.1. Каталитические реакции /{нс-винилдиазоацетатов la,e,f,l......................................78
2.4.2.2. Литературные данные для /мранс-диазоглутаконата 1а и изучение каталитических реакций ///рш/с-винилдиазоацетатов li,1..................................................80
2.4.2.3. Каталитическое разложение смеси цис- и /и/шнс-винилдиазоацетатов
11 в присутствии диметилфурана..................................................................................................................................83
2.4.2.4. Реакция /мранс-винилдиазоацетата 11 со стиролом..................................................................83
2.4.3. О структуре F-фурана 13f, трициклооктенов 17e,f, 19 и бициклоокгадиенов 21i,l, 22-24......................................................................................................................................................84
2.4.4. Обсуждение результатов изучения ЯЬ(П)-катализируемых реакций
винилдиазокарбонильных соединений цис- 1а,е,Г,1 и гпрапс-И,1..........................................87
Глава 3. Экспериментальная часть......................................................................................................................................................95
3.1. Методы исследования......................................................................................................................................................................................95
3.2. Синтез Н- и /^-винилкарбонильных соединений 4Ь-(!,е^,к (подход "А,В", стадия "А")........................................................................................................................................................................................................................95
3.2.1. Синтез винилкарбонильных соединений по реакции Виттига....................................99
3.2.2. Получение винилкетона 4(1 ацилированием метилового эфира 3,3-диметилбут-2-еновой кислоты......................................................................................................................................................100
3.2.3. Синтез вшшлдиазокарбонильных соединений 1а^ по реакции диазопереноса (подход "А,В", стадия "В")..............................................................................................................101
3.2.4. Синтез диазокарбонильных соединений 7Ь,е-1 (подход "2?,/1", стадия
«В»)..............................................................................................................................................................................................................................................102
3.2.5. Взаимодействие Н- и /^-диазокарбонильных соединений 7с,е-Ь,1 с фосфоранами За,Ь (подход стадия "Л")..........................................................................................103
3.2.6. Попытки получения //-винилдиазоэфиров 1Ь,с,е по реакции Хорнера-Вансворда-Эванса, Стилл-Геинари и Петерсона с диазокарбонильными соединениями 7Ь,с,е........................................................................................................................................................................................105
3.2.7. Альтернативные способы получения винилдиазокарбонильных
соединений 1а,Ь,1..................................................................................................................................................................................................106
3.3. Изучение термических превращений винилдиазокарбонильных
соединений 1 а-]......................................................................................................................................................................................................110
3.3.1. Реакции ш/ншс-винилдиазосоединений /Ма-(1,1..............................................................................110
3.3.2. Реакции цлс-винилдиазосоединений ........................................................................................111
3.3.3. Термолиз дикарбометоксидиазоацетона 1\....................................................................................................112
3.3.4. Реакции ^ис-винилдиазосоединений /М^..................................................................................................112
3.4. Взаимодействие винилдиазосоединений 1а-] с фосфинами......................................................115
3.4.1. Реакции /нра//с-винилдиазосоединений /Ма,с,с1 с трифенилфосфином 115
3.4.2. Реакции /нранс-винилдиазосоединений Н- 1а,с,(1,1 с /;грнс(диметиламино)фосфином....................................................................................................................................................116
3.4.3. Взаимодействие /(ис-винилдиазосоединений Н-1я,е,\ с фосфинами................117
3.4.4. Реакции /{ис-винилдиазосоединений Н-1а,е,] с /ирнс(диметиламино)-фосфином............................................................................................................................................................................................................................117
3.4.5. Попытки получения пиридазинов //-8а,с,с! из фосфазинов трапс-
11а,с,(1 и трапс-12а,Ъ,А..............................................................................................................................................................................119
3.4.6. Реакции винилдиазокетона Р-1% с фосфинами......................................................................................119
3.4.7. Фотохимические превращения фосфазинов 12а и 12а,Ь..........................................................121
3.5. Каталитические реакции винилдиазоацетатов цис- 1а,е,Г,1 и трапе-П,1............123
Выводы..................................................................................................................................................................................................................................................129
Список литературы......................................................................................................................................................................................................130
Введение
Алифатические диазосоединения (АДС) давно привлекают внимание исследователей своей высокой реакционной способностью и химия этих соединений получила широкое распространение в органическом синтезе. Многочисленные примеры каталитических, фотохимических и термических реакций с отщеплением азота, а также превращения диазосоединений 1, протекающие с сохранением азота диазогруппы, позволяют осуществить подход к самым разным классам органических веществ [1].
За последние десятилетия в этой области было сделано много новых открытий. В основном они касаются поиска новых катализаторов, с помощью которых можно осуществить хемо-, диастерео- и энантиоселективные превращения алифатических диазосоединений. Кроме того, был значительно расширен ряд диазосоединений, которые могут быть использованы для эффективного построения самых разнообразных циклических и гетероциклических структур.
Особое внимание в последнее время привлекают винилдиазосоединения (ВДС) 2, содержащие сопряженные с диазогруппой двойную связь, и, в связи с этим, обладающие, наряду с характерными свойствами алифатических диазосоединений 1, также и рядом особенностей, заметно отличающих их реакционную способность от обычных диазоаналогов.
V* r/r
R R-Ч
1 R = Н, Alk, Ar 2
Первое сообщение о получении незамещенного винилдиазометана появилось еще в 1910 году в публикации Nirdlinger и Aeree [2]. Однако только начиная с 70-х годов прошлого века, после того как были разработаны разнообразные и эффективные методы синтеза, хранения и безопасного использования АДС, а также введены в синтетическую практику родиевые катализаторы, обычно применяемые для каталитического разложения диазосоединений, химия винилдиазосоединений получила активное и быстрое развитие.
Подавляемое большинство изученных до сих пор превращений алифатических диазосоединений вообще и винилдиазосоединений в частности приходится именно на долю реакций с отщеплением азота диазогруппы. Вместе с тем, вполне очевидно, что реакции АДС с сохранением атомов азота диазогруппы в продуктах реакции не менее перспективны и представляют не меньший интерес для органического синтеза, тем более, что введение
диазофункции в структуру молекулы на стадии получения АДС зачастую является весьма непростой задачей.
Представленная работа посвящена разработке эффективных методов синтеза и изучению реакций 3-фторалкилсодержащих и нефторированных а-винил-а-диазокарбонильных соединений с сохранением и элиминированием атомов азота диазогруппы, выяснению стереохимических особенностей наблюдаемых процессов и возможности использования их в синтезе азотсодержащих и других гетероциклов.
Работа построена традиционно: в первой главе рассмотрены известные литературные данные об основных методах получения и превращениях ВДС с сохранением атомов азота диазогруппы в продуктах реакции, т.е. о реакциях, протекающих без отщепления азота. Вторая глава посвящена изучению и обсуждению полученных в работе экспериментальных данных, в третьей главе приведено описание экспериментов, спектральные характеристики и другие экспериментальные данные, полученные в ходе исследования.
Нумерация соединений и уравнений реакций в первой и второй главах диссертации индивидуальная.
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Синтез винилдиазосоединений
Методы синтеза винилдиазосоединений можно условно разделить на три группы. Первая заключается во введении диазофункции в структуру целевой молекулы с помощью традиционных и наиболее общих методов получения диазосоединений, которые включают: разложение Af-нитрозоаминов, окисление гидразонов 2-винилкетонов и наиболее распространенная для синтеза многих диазосоединений - реакция Бамфорда-Стивенса [1]. Вторая группа включает методы раскрытия гетероциклических структур, в составе которых уже имеются два связанных друг с другом атома азота. К этой группе можно отнести и фотохимическое раскрытие гетероцикла ЗЯ-пиразолов без отщепления N2. Наконец, третья группа включает методы модифицирования структур, уже имеющих в своем составе диазогруппу. Это наиболее современные и распространенные в настоящее время методы, такие, как олефинирование диазокарбонильных соединений с помощью реакции Виггига, дегидратация диазоспиртов и др.
1.1.1. Введение диазофункции в структуру целевой молекулы
Разложение N-нитрозаминов. Один из классических методов синтеза алифатических диазосоединений - сольволиз JV-нитрозаминов 3,4 под действием оснований. Так Nirdlinger и Aeree впервые синтезировали винилдиазометан щелочным разложением аллилнитрозоуретана 3 (схема 1) [2]. Позже Adamson и Kenner успешно использовали для синтеза различных винилдиазометанов аллил (1,1-диметил-2-метоксиэтил)нитрозамин 4 (схема 2) [3].
""•о NH
о
JÍ NaN02/H+
о
„JL.-N*0 NaOH (1) О N -
3
rnh2
2. NaN02/H+ R....N
/'-PrOH/í'-PrONa R sN2 (2)
R=
64%
65% 56%
Однако этот способ не получил большого распространения в синтезе других замещенных винилдиазосоединений, по-видимому, ввиду труднодоступности исходных № нитрозаминов.
В некоторых случаях удобно использовать не Л^-ацил-Л^-нитрозоамины, а производные ./У-ацил- А^-нитрозомочевины 5 (схема 3).
КСЫО/ДМФА ^-С02Ме Ы204/№0Ас \-С02Ме №НЯГФ ^Г02Ме
Н -" \ н -" ] (3)
О о
34% 5; 98%
Для нитрозирования дизамещенных аминов обычно применяют N204, который хорошо реагирует со всеми карбаматами, не содержащими ароматических заместителей, и с высокими выходами дают соответствующие нитрозопроизводные. В случае арил-замещенных алкенилкарбаматов, во избежание реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре, применяют более мягкие нитрозирующие агенты, такие как нитрозилхлорид в пиридине [4], или используют эквимолярные количества N204.[5].
Окисление гидразонов. Дегидрирование гидразонов винилкарбонильных соединений - один из наиболее старых методов синтеза диазосоединений вообще и винилдиазосоединений в частности [6].
мгН 4 =\_>(| [О] _
МН2
4=0 -- ^ -~ \=м2 (4)
Среди множества окислителей, применяемых в этой реакции, в основном используются оксид ртути (И) [7], тетраацетат свинца, оксид марганца (IV) [8] и бромная вода [9].
6
Так, например, при получении БЬ-сиренина 6 (схема 5) на ключевой стадии синтеза промежуточное диазосоединение получали окислением гидразона непредельного альдегида диоксидом марганца (IV) [6].
5-Нитрофурфурилгидразон 7 окисляли активным диоксидом марганца в эфире при О °С, и получили дазосоединение 8 с выходами более 80% (схема 6). В то же время, при использовании в этой реакции желтой окиси ртути или тетраацетата свинца выходы целевого
ВДС не превышали 10%, хотя пиролитическое разложение натриевой соли 5-нитро-2-фурфурилгидразона 9 дает диазосоединение 10 с выходом 50%.
9 Ю
Рассматриваемый метод позволяет получать винилдиазометаны с той же конфигурацией, что и у исходного альдегида [6,8]. Другим преимуществом данного метода является возможность проведения реакций при пониженной температуре, что позволяет подавлять тенденцию ВДС к циклизации в пиразолы.
Реакция Бамфорда-Стивенса. Одним из наиболее универсальных методов синтеза винилдиазосоединений является реакция Бамфорда-Стивенса (схема 7).
.0
МНгМНТэ/ ЕЮН или АсОН
К3
К
К2
ЫМНТэ
1. ЫаН/ТГФ
2. 60 °С
I*1, И2, 1}3= Н, С1, Ме
МеО
1. МН2МНТз
2. ВиШ
МеО
11; 83-86%
170 °С (0.7 тт Нд)
К3
Н2
12; 40-70%
МеО
(7)
(8)
Исходные тозилгидразоны 11, 13 обычно получают при взаимодействии тозилгидразина с соответствующими альдегидами или кетонами, разложение которых под действием сильного основания приводит к образованию винилдиазосоединений 12,14 (схемы 7,8). В качестве оснований используют, главным образом, Ме(Жа [10, 11], МеОК [12], ВиОК [13], ИаН [14, 15], ВиП [15]. В некоторых случаях для разложения тозилгидразонов можно использовать даже такое слабое основание, как ТЧагСОз (схема 9) [16].
N2
РО(ОМе)2 " ^ ^ "РО(ОМе)2 (9)
84-86%
1. Н2ММНТз
2. №2С03
Основным побочным процессом реакции Бамфорда-Стивенса в синтезе винилдиазосоединений является циклизация образующихся винилдиазосоединений в пиразолы (раздел 1.2.1.), образованию которых способствует сравнительно высокая температура (60-170 °С), используемая для проведения этой реакции [10]. Часто при пиролизе тозилгидразонов удается выделить лишь продукты циклизации или разложения промежуточных диазосоединений [12, 13, 15, 17], что существенно ограничивает использование реакции Бамфорда-Стивенса в синтезе винилдиазосоединений. Тем не менее, некоторые винилдиазосоединения удается получить этим методом с хорошими выходами (схемы 7-9).
Реакция Форстера. Реакция Форстера, которая заключается в конденсации оксимов с хлорамином или гидроксиламин-О-сульфокислотой не получила большого распространения для синтеза винилдиазосоединений. Один из немногочисленных примеров этой реакции, где в качестве исход�
