Циклические нитроалкены - 1-нитроциклогексен, 1-нитроциклопентен и 3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксид - в реакциях с N-нуклеофилами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
|
Вакуленко, Михаил Иванович
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Санкт-Петербург
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2010
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
На правах рукописи УДК 547.332+547.592.15+547.738.1
ВАКУЛЕНКО
Михаил Иванович
ЦИКЛИЧЕСКИЕ НИТРОАЛКЕНЫ-1-НИТРОЦИКЛОГЕКСЕН, 1-НИТРОЦИКЛОИЕНТЕН И 3-МЕТИЛ-4-НИТРО-3-ТИОЛЕН-1Д-ДИОКСИД - В РЕАКЦИЯХ С ЛЧЙУКЛЕОФШ1АМИ
Специальность: 02.00.03 - органическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Санкт-Петербург 2011
4850292
Работа выполнена на кафедре органической химии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена»
Научный руководитель: Доктор химических наук, профессор
ЕФРЕМОВА Ирина Евгеньевна
Официальные оппоненты: Доктор химических наук, профессор
ТРИШИН Юрий Георгиевич
Кандидат химических наук, доцент ХРАМЧИХИН Андрей Владимирович
Ведущая организация: Тульский государственный педагогический
университет имени Л.Н. Толстого
Защита состоится «16» июня 2011 года в 1б45 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.199.22 при Российском государственном педагогическом университете им. А.И. Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 48, корп. 3, ауд. 21.
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (191186, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 48, корп. 5).
Автореферат разослан мая 2011 г.
Ученый секретарь совета Д 212.199.22 доктор педагогических наук, доцент
Ю. Ю. Гавронская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Богатые синтетические возможности и широкий спектр практически полезных свойств сопряженных нитроалкенов обуславливают неослабевающий интерес к соединениям этого класса. Важную роль в химии ненасыщенных нитросоединений играют карбо- и гетероциклические нитроалкены, являющиеся эффективными субстратами при конструировании полиядерных систем. На основе 1-нитроциклогексена и 1-нитроциклопентена синтезированы алкалоиды, вещества, проявляющие антигипертензивную и противораковую активность, а также свойства цитостатиков, нейромедиато-ров и антисептиков. Представители наиболее систематически изученной группы гетероциклических нитроалкенов — нитротиолендиоксиды - являются предшественниками труднодоступных гетероциклических и диеновых производных, а также оригинальными моделями для изучения актуальных теоретических вопросов органической химии: оксим-нитронной таутомерии, ал-лил-винильной изомеризации, галогенотропных превращений. Важна и практическая значимость тиолсн-1,1-диоксидов (сульфоленов), на их основе получены вещества, обладающие противовоспалительной, психотропной, антиастматической активностью, свойствами пестицидов и антиоксидантов.
Несмотря на неослабевающий интерес к нитрокарбоцикленам и нитро-тиолен-1,1-диоксидам, в литературе отсутствуют работы, отражающие их сравнительную активность и специфику свойств в сопоставлении между собой, а также на фоне карбоцепиых моделей. Подобный анализ представляется важным для выявления факторов, определяющих общность и особенности химических превращений циклических непредельных нитросоединений с эн-доциклической нитроэтеновой группировкой. Наиболее удобными для такого сопоставления являются реакции с ТУ-нуклеофилами, среди которых возможно широкое варьирование реагентов по реакционной способности, пространственному и электронному строению. Особый интерес представляет изучение взаимодействия с нуклеофилами ряда гидразина и гуанидина, открывающее возможности многоплановых превращений нитроэтеновых систем.
Целью работы явилось выявление специфики химического поведения циклических непредельных нитросоединений со встроенной в цикл нитроэтеновой группировкой - 1-нитроциклогексена, 1-нитроциклопентена и 3-ме-тил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксида - в реакциях с Л-нуклеофилами.
Объекты исследования. В соответствии с поставленной целью объектами исследования явились: 1-нитроциклогексен (НЦГ), 1-нитроциклопентен (НЦП), 3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксид (НТД), а также продукты их взаимодействия с Л-нуклеофилами - производными гидразина, гуанидина, алифатическими и ароматическими аминами.
Научная новизна работы. Модифицированы известные методики синтеза 1-нитроциклогексена, 1-нитроциклопентена, З-метил-4-нитро-З-тиолен-1,1-диоксида, что увеличило их препаративную доступность. Методами ИК, УФ и ЯМР ('Н, 13С, 20) спектроскопии с привлечением квантово-химических расчетов (метод В31ЛТ/6-31Ю**) определены структурные и энергетиче-
ские параметры исследуемых объектов, осуществлена оценка электрофиль-ности их кратных связей.
Впервые проведен сравнительный анализ химического поведения НЦГ, НЦП и НТД в реакциях с алифатическими и ароматическими аминами, производными гидразина и гуанидина, на основании которого выявлены различия исследуемых нитроцикленов по отношению к конкурирующим процессам нуклеофильного присоединения и солеобразования.
Установлено, что в ряду исследуемых нитроцикленов более активной СН-кислотой является НТД, образующий соли при действии реагентов с рКа НВ+>8.97; депротонирование НЦГ вызывается более сильными основаниями (рКа НВ+>11.12). 1-Нитроциклопентен в исследуемых реакциях СН-кислотных свойств не проявил.
Образование продуктов присоединения более характерно для НЦГ и НЦП (реакции с аминами и производными гидразина); на примере взаимодействия с ариламинами показано, что эти нитроциклены проявляют меньшую активность в качестве акцепторов Михаэля по сравнению с карбоцеп-ными нитроалкенами. Результат присоединения по кратной связи НТД в большей степени зависит от пространственного строения реагента (арилами-на, ацилгидразина), при этом процесс Ас1ц конкурирует с аллил-винильной изомеризацией. При взаимодействии НЦГ с Л,г,Лг'-дифенилгуанидином, а также в реакциях НТД с производными гидразина реализуется возможность развития нуклеофильного присоединения в серию последующих превращений, протекающих однореакторно в мягких условиях.
Впервые установлено, что взаимодействие НТД с производными гидразина может останавливаться на стадии присоединения или протекать глубже за счёт расщепления цикла З-гидразино-З-метил-4-нитротиоландиоксидов с образованием оригинальных линейных сульфонов - гидразонов (2-нитро-этилсульфонил)ацетона.
На примере взаимодействия с Лг, Лг '-дифенилгуанидином обнаружена специфическая способность 1-нитроциклогексена легко претерпевать ряд последовательных превращений, завершающихся формированием новой бия-дерной гетероциклической системы - 2-анилино-1-фенил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазола, структура которого доказана методом РСА.
Строение всего ряда синтезированных продуктов установлено на основании данных, Ж, УФ, ЯМР 'Н, 13С спектроскопии с использованием 'Н-13С НМС>С и НМВС экспериментов.
Теоретическая значимость работы. Полученные экспериментальные данные расширяют теоретические представления о реакционной способности циклических нитроалкенов и обнаруживают особенности их химического поведения в реакциях с А-иуклеофилами, что способствует решению центральной проблемы органической химии, направленной на выявление взаимосвязи «структура-свойство».
Практическая значимость работы. Разработаны препаративно удобные способы синтеза широких рядов ранее неизвестных 2-гидразино-1-ниг-роциклоалканов, 3 -ацилгидразино-3 -метил-4-нитротиолан-1,1 -диоксидов,
гидрохлоридов 2-ариламино-1-нитроциклоалканов, среди которых имеются структуры, представляющие интерес как потенциальные предшественники практически значимых веществ.
На защиту выносятся:
• сравнительная оценка химического поведения нитроцикленов — 1-нитро-циклогексена, 1-нитроциклопентена и 3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксида - в реакциях с Л-нуклеофилами;
• анализ строения синтезированных групп соединений.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы представлены и обсуждены на международной конференции «Основные тенденции развития химии в начале XXI века» (СПб, 2009), Пятой международной конференции по органической химии для молодых учёных «Вклад университетов в развитие органической химии» (СПб, 2009), Всероссийской молодежной школе-конференции «Идеи и наследие А.Е. Фаворского в органической и ме-таллорганической химии XXI века» (СПб, 2010) и на межвузовском научном семинаре «Герценовские чтения» (СПб, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 оригинальные статьи в Журнале Общей Химии, 3 сообщения в виде материалов международных и всероссийских конференций.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 150 страницах, содержит 27 таблиц и 19 рисунков. Она включает введение, литературный обзор, обсуждение результатов, экспериментальную часть, выводы, список литературы из 151 источника и приложение.
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 геминальнозамещенных нитроалкенов» (номер государственной регистрации 0120.0711439).
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении изложено обоснование актуальности, научной и практической значимости выбранной темы, сформулирована цель исследования.
В главе 1 «Реакции 1-нитрокарбоцикленов с нуклеофильными реагентами (литературный обзор)» обсуждаются литературные данные, иллюстрирующие теоретический и прикладной аспекты реакций нитрокарбоцикленов (НЦГ, НЦП) с А- и С-нуклеофилами.
В главе 2 «Обсуждение результатов» проведен анализ выполненного исследования.
1. Синтез и строение исследуемых нитроалкенов
Исходные нитроциклены получали по модифицированным литературным методикам. Вследствие плохой воспроизводимости однореакторной методики нитройодирования-дегидройодирования синтез НЦГ 3 осуществляли
двустадийно: путем выделения 2-йод-1-нитроциклогексана 1а,б в виде смеси диастереомеров и его последующего дегидрогалогенирования триэтилами-иом. Получение 1-нитроциклопентена по этой методике оказалось невозможным вследствие неустойчивости образующегося 2-йод-1-нитро-циклопентана (2а,б)1.
N Л
и
0,N
NEt,
NaNO,, I,
X = (CH2)2
Л, .NaOH
X 3,4
la,б, (2а,б)
СШ HgCl
О
= (СН2)2, сн3
R = H
l.HgO.HCI
2. NaNO,
HN03 AcOH
X = R =
S02 :Me
Me
SO,
= (CH,),, CH2 R = H
X = (CH2)2: la,6,3 X = CH2: (2a,6), 4
Для синтеза 1-нитроциклопентена 4 (выход 33%) применяли метод нит-ромеркурирования-демеркурирования, модифицированный посредством использования оксида ртути (П) и соляной кислоты вместо сулемы. НЦГ 3 по этой методике получен с выходом 47%.
НТД 5 получали нитрованием 3-метил-3-тиолен-1,1-диоксида; использование менее концентрированной азотной кислоты (93%, р 1.49 г/см3) вместо рекомендуемой (99%, р 1.51 г/см3) способствовало снижению экзотермично-сти процесса и повышению чистоты нитросульфолена 5 (выход 55%).
С целью выявления особенностей строения объектов 3-5 нами проведен комплексный анализ их спектральных (ЯМР 'Н, 13С, ИК, УФ) параметров, определенных в идентичных условиях (табл. 1). ON R
Таблица 1.
Спектральные характеристики нитроцикленов 3-5
1 2/
X
№ X R Спектр ЯМР, 8, м.д., ДМСО-cfc ИК спектр, v, см"1, СНС13 УФ спектр, EtOH
'Н С
=сн сн2 ~C'NO2 =C2R N02 С=С X. им £
3 (СН2)2 II 7.27м 1.55-2.47м 149.65 136.82 1516 1334 1635 255 4000
Д6 = 12.83
4 сн2 Н 7.05м 1.99-2.76м 153.07 | 140.62 1512 1335 1620 262 5500
Д6 = 12.45
5 so2 Me - 4.44м, 4.47м 138.17, 143.72 1536 1343 1650 256 2500
А8 = 5.55
1 В скобках приведены номера соединений, идентифицированных в смесях по данным спектроскопии ЯМР *Н.
На основании данных эксперимента HMQC сделано отнесение сигналов спектров ЯМР 13С соединений 3,4; показано, что атомам С1 (табл. 1) соответствуют наиболее слабопольные сигналы (149.65, 153.07 м.д.), не имеющие кросс-пиков. Дня НТД 5 данные корреляционной спектроскопии не позволили отнести химические сдвиги 138.17, 143.72 м.д. конкретным атомам С1 и С2. Вместе с тем, сопоставление разницы значений химсдвигов Д5С'-5С2 (табл. 1) указывает на различие в распределении электронной плотности в нитроэтеновых фрагментах карбоцикленов 3,4 по сравнению с НТД 5.
Для оценки особенностей электронного и пространственного строения были проведены расчеты структурных параметров, дипольных моментов и зарядов на атомах молекул нитроцикленов 3-5 с использованием программного комплекса Gaussian 03w (метод B3LYP/6-311G**)1. Согласно молекулярным моделям (рис. 1) для НЦГ 3 предпочтительна конформация «полукресла», а пятичленные циклены 4,5 имеют конформацию «конверт» с выходом из плоскости в случае НЦП 4 атома С4, а в молекуле НТД 5 — атома серы.
Рис. 1. Молекулярные модели и направление дипольных моментов: а) НЦГ 3; б) НЦП 4; в) НТД 5.
Длины связей С'-С2, а также С'-Ы близки в ряду исследуемых структур (табл. 2) и соответствуют таковым в линейных нитроалкенах. Нитрогруппы практически копланарны плоскостям кратных связей, но в случае НТД 5 наблюдается поворот N0^ группы на 13° относительно плоскости С=С связи.
Таблица 2.
Длины связей, величины ЫВО зарядов, дипольные моменты молекул нитроцикленов 3-5 по данным квантово-химических расчетов
№ Длины связей, А Заряды (NBO) M.D
С -С C'-N С1 С1
3 1.3345 1.4817 0.09103 -0.11483 5.2328
4 1.3336 1.4561 0.09062 -0.10435 5.1366
5 1.3465 1.4613 0.06278 0.06118 4.2599
Данные расчётов (табл. 2) свидетельствуют о контрастном разделении зарядов в нитроэтеновых системах карбоцикленов 3,4, тогда как в молекуле
1 Совместно с д.х.н. A.B. Беляковым (Санкт-Петербургский государственный технологический институт - Технический университет)
НТД 5 оба атома (С1,С2) заряжены положительно. Такая картина распределения электронной плотности в молекулах нитроцикленов 3-5 проявляется и при сопоставлении расчетных дипольных моментов (табл. 2, рис. 1). В нит-рокарбоцикленах 3,4 электронная плотность смещена в сторону единственного акцептора - нитрогруппы, а в НТД 5 суммарное влияние нитро- и суль-фонильной групп направляет дипольный момент по оси С2-С5 сульфоленово-го цикла, дезэкранируя атомы С1, С2 этеновой системы.
В целом, полученные спектральные характеристики и расчетные данные свидетельствуют о том, что нитроциклены 3-5 являются электронодефицит-ными системами, способными к активному взаимодействию с нуклеофилами. Наиболее своеобразной является структура НТД 5, кратная связь которой характеризуется большей электрофильностью и вместе с тем меньшей пространственной доступностью по сравнению с нитрокарбоцикленами 3,4. Представлялось логичным выявить, каким образом особенности строения отразятся на химическом поведении исследуемых веществ 3-5.
2. Циклические нитроалксны в реакциях с ЛГ-нуклеофилами
Реакции с А'-нуклеофилами занимают важное место в химии нитроалке-нов, однако для нитроцикленов 3-5 такие превращения представлены единичными примерами. С целью выявления специфики химического поведения объектов исследования был выбран ряд нуклеофилов, отличающихся основностью, нуклеофильными свойствами и пространственным строением: ароматические и алифатические амины, производные гидразина и гуаиидипа.
2.1. Взаимодействие с аминами
2.1.1. Реакции с ароматическими аминами
Нитрокарбоциклены 3,4 оказались менее активными акцепторами Михаэля 02К 02К, .КНРЬ
в реакциях с ариламинами по сравнению с карбоцепными моделями1. Взаимодействие НЦГ 3 с анилином в этаноле при 18°С (24 ч) сопровождалось осмолением 3 6а,б
и выход 2-анилино-1-нитроциклогексана 6а,б не превышал 9%. Отметим, что 2-нитропропен присоединяет анилин в течение 2 ч (диэтиловый эфир, 18°С).
В отсутствие растворителя присоединение ариламинов (рКа НВ+~3.90-5.28) к нитроциклогексену 3 происходило эффективнее2 с образованием маслообразных продуктов моно- (6а,6-11а,б) и бис-присоединения (12а,б-14а,б) в виде смесей диастереомеров3, однако в индивидуальном виде данные ад-дукты выделить не удалось.
1 Для сопоставления в качестве карбоцепных моделей рассматривались 2-нитропропен, 2-нитро-2-бутен.
2 По данным спектров ЯМР 'Н степень превращения исходного алкена 3 достигала 100%.
3 На основании данных спектров ЯМР 'Н 2-замещенных 1-нитрощшгогексанов стерео-
изомерам «а» приписана цис-, а изомерам «б» - шрянс-конфигурация (раздел 3.1).
N0,
орто (12а,б), мета (13а,б), пара (14а,б)
(6а,6-11а,б) 3
Аг = Ph (6а,б), ,w-MeC6H4 (7а,б), и-МеС6Н4 (8а,б), «-НОС6Н4 (9а,б), п-С1С6Н4 (10а,б), n-BrC6H4 (11а,б)
Выделение продуктов присоединения ариламинов к нитрокарбоцикле-нам 3,4 осуществлялось путем обработки реакционных смесей концентрированной соляной кислотой; в результате получена серия гидрохлоридов ари-ламинонитроциклоалканов (15а,б)-27б, при этом выходы достигали 50%.
0,N
1 ) ArNH2 *"2)НСГ
(15а,б)-24
NaOH
NO,
86 lia,б
3,4 орто 256,
мета 26а,б, пара 276
п = 2: 3,(15а,б)-22б; n = 1: 4,23,24; Аг = Ph (15а,б), л)-МеС6Н416а, и-МеС6Н4 176,23, и-НОС6Н4 186, и-С1С6Н4 19а,б, п-ВгС6Н4 20а,б,24, о-МеС6Н4 216, о-НОС6Н4 226
NaOH
126 13а,б 146
Обработка гидрохлоридов 176,20а,б,256-276 Ш раствором ИаОН привела к продуктам 86,11а,6-146. В процессе превращение первичных аддуктов в солянокислые соли и последующего их "раскисления" наблюдалось обогащение смесей одним из диастереомеров.
В случае НТД 5 взаимодействие с анилином (без растворителя, 18°С, 24 ч) протекало по двум направлениям с образованием смеси, в которой наряду с З-анилино-З-метил-4-нитротиолан-1,1 -диоксидом (28а,б) /38%/ фиксируется и 3-метил-4-нитро-2-тиолен-1,1-диоксид (29) /40%/.
Ме СШ N11141 СШ Ме
OjN
SO,
02N NHPh 0,N
so2
(28a,6)
%
so, (29)
По-видимому, пространственная загруженность нитроэтенового фрагмента НТД 5 препятствует присоединению анилина, вследствие чего реализуется конкурирующий процесс аллил-винильной изомеризации, характерный для нитросульфоленов.
2.1.2. Реакции с алифатическими аминами Взаимодействие карбоцикленов 3,4 с алифатическими аминами (рКа НВ+~ 8.97-11.24) осуществлялось при комнатной температуре без раствори-
теля, а в случае НТД 5 - в этаноле. В зависимости от типа субстрата и основности амина эти реакции протекали по двум направлениям: нуклеофилыюго присоединения и депротонирования аллильной метиленовой группы, завершающегося образованием соответствующих нитроиатов.
Так, при взаимодействии НЦГ 3 с морфолином (рКа НВ+ 8.97) и пинера-зином (рКа НВ+ 9.90) получены продукты моно- и бис-присоединения 306,31а,б. В реакции с более основными аминами - пиперидином и азепаном (рКа НВ+ 11.12 и 11.24) - образовывались кристаллические аммонийные нит-ронаты 32,33. Взаимодействие НЦГ 3 с пиперидином в ДМСО-йй приводит к смеси нитроната (32) и аддукта (346) /1:1/, что свидетельствует о конкуренции процессов солеобразования и присоединения в данных условиях.
од
32,33
Y = СН2 32, (СН2)233
Y = CH„
(СН,)2
0,N N— дмсо
(32) +
/~Л
HN Y
0,N
Y = CH,
(346)
31а,б
СН-кислотные свойства НЦП 4 выявить не удалось: его реакции с морфолином, пиперидином и азепаном завершались образованием продуктов присоединения 35-37 (46-68%).
38-41
И. = Н, X = СН2 4; Я = Ме, X = Я02 5;
У = О 35,38, Ш 39, СН, 36,40, (СН2)2 37,41
Напротив, в реакциях НТД 5 с морфолином, пиперазином, пиперидином и азепаном процесс солеобразования становится доминирующим и выделяются только тиоленилнитронаты 38-41 (46-90%).
Аналогичный солевой продукт 42 получен при взаимодействии НТД 5 с представителем первичных алифатических аминов - циклогексиламином (рКа НВ+ 10.57), а в случае НЦГ 3 образуется продукт присоединения 43а,б, который при обработке соляной кислотой выделяется в виде кристаллического гидрохлорида 446.
\\ ^С6Н„ЫНз С6нпш2
х = ио2 х Х = (СН,)г
2 о — к л* - -
Ме 02и
Я = Ме з)5 Я = Н
я
43а,б
446
Таким образом, изученные реакции с аминами позволили выявить различия исследуемых нитроцикленов 3-5 в отношении конкурирующих процессов присоединения и солеобразования. Низкоосновные реагенты (арила-мипы) направляют взаимодействие по пути Ас1к, при этом карбоциклены НЦГ 3, НЦП 4 проявили меньшую активность в роли акцепторов Михаэля по сравнению с линейными нитроалкенами. Действие высокоосновных реагентов (первичные и вторичные алифатические амины) стимулирует проявление СН-кислотных свойств нитроцикленами 3,5. Для НЦГ 3 солеобразование становится возможным при действии оснований с рКа НВ+>11.12. В случае НТД 5, склонность к депротонированию которого стимулируется электроно-акцепторным влиянием группы, соли образуются в реакциях с менее основными аминами (рКа НВ+>8.97).
Логично предположить, что повышенная нуклеофильность и большая стерическая доступность реакционного центра производных гидразина должны облегчать их взаимодействие с циклическими нитроалкенами 3-5.
Реакции нитроцикленов 3-5 с производными гидразина проводились в этаноле или в смеси этанол-вода (1:1) преимущественно при комнатной температуре. Присоединение ацилгидразинов (рКа НВ+ 2.68-3.29) к нитроцикле-нам 3-5 протекало легче, чем в случае ариламинов, при этом выделялись кристаллические аддукты Михаэля 456-62 с выходами до 93%. Активность нитроцикленов 3,4 в этих реакциях, протекающих в течение 24 ч, оказалась ниже, чем у НТД 5, который реагировал быстрее (1 ч).
2.2. Взаимодействие с гидразином и его производными
2.2.1. Реакции с гидразидами карбоновых кислот
н Ь N->1 О-
К-
Я = Н: X = (сну, 3,45б-53а,б, СН2 4,54;
Я = Ме: X = 802 5,55-60; ^
У = Рг 456, 55, ВосЫН(СН2)2 466, РЬ 476,54,56, о-МеС6Н4 486,57, .«-МеОС6Н4 495,58, и-ОесОСД, 506,59, о-С1С6Н4 51а,б,61, п-С1С6Н4 52а,6,60, ,и-ВгС0Н4 53а,6,62
456-60 3-5
А
56
63
При взаимодействии НТД 5 с о-хлор- и л<-бромбензоилгидразииами наблюдалось снижение выходов адцуктов 61,62 (30-33%), при этом процесс А(1ы конкурировал с изомеризацией НТД 5 в Д2-изомер (29).
Осуществление реакции НТД 5 с бензоилгидразином при кипячении (0.5 ч, этанол) неожиданно привело к смеси, содержащей аддукт 56 и линейный бензоилгидразон (2-нитроэтилсульфонил)ацетона 63 в соотношении 2:1.
Индивидуальное соединение 63, а также аналогичные сульфоны 64-66 О (выход 10-21%) получены
Н /—С6Н4У О при кипячении в этаноле ад-
02К. Ме^.!^ Д^ дуктов 56,57,60,61. Образо-д I н СбН«у вание соединений 63-66
-cr> Eton ^«п можно рассматривать как ре-
56,57,60,6i 63-66 3Ультат неописанного в лите-
ратуре раскрытия сульфола-Y = Н 56,63, о-Ме 57,64, и-С160,65, о-С161,66 г J г г г j
нового цикла по связи С -С .
2.2.2. Реакции с семи- и тиосемикарбазидами
Взаимодействие нитрокарбоцикленов 3,4 с тиосемикарбазидом (рКа НВ+ 2.00) и семикарбазидом (рКа НВ+ 3.50) протекало по пути присоединения с образованием адцуктов Михаэля 67а-70 (выход 26-70%).
У
Н /~Ш2 СШ 0,Ы Ы-к
Н
Н,ШС(У)МНг
ЕЮН, 18°С
67а-70
= S 67а, О 69а,6; n= 1: 4, Y = S 68, О 70 В случае НТД 5 взаимодействие с семи- и тиосемикарбазидами отличалось рядом особенностей. В реакции с тиосемикарбазидом, проводимой при 18°С, выделяется смесь веществ, в которой наряду с исходным нитросульфо-леном 5 (13%) содержатся продукт присоединения (71а,б) /47%/ и Д2-НТД (29) /40%/; при нагревании этой смеси образуются адцукт 716 и линейный сульфон (72).
02N Me S 0,N Me 02N Me H
4 7 " ^—/ ;—С Ж ,NH,
HjNNHCNH^ L \ + L )u Y E10H»
so2 Et0H'18°c "so2 so2 s
5 (29) (71a,6)
S
°2\_/e 1 02N Me
— ()й Y + 1 J
S02 s S02
716 (72)
N NH, H ^
Взаимодействие НТД 5 с семикарбазидом протекает активнее и уже при 18°С (1 ч) завершается образованием семикарбазона (2-нитроэтилсуль-фонил)ацетона 73 (80%).
Me
H2NNHC(0)NH2
so2
5
н nh2
su,
о
0,NL Me. Jl^ 2 ^ ^^ N NH, H 2
73
По-видимому, в данном случае реализуется тандемный процесс, включающий стадию AdN и последующее раскрытие сульфоланового цикла. Это превращение можно рассматривать как своеобразный вариант «метиленового переноса», характерного для взаимодействия некоторых типов линейных нитроалкенов с производными гидразина. Для нитросульфоленов подобные превращения не описаны.
2.2.3. Реакции с фенилгидразином и гидразин гидратом Увеличение основности реагентов в случае фенилгидразина (рКа НВ+ 5.21) и гидразин гидрата (рКа НВ+ 8.18) не повлияло на направление реакции с нитроциклогексеном 3 (этанол, 18°С, 24 ч), завершающейся образованием продуктов моно- и бис-присоединения 74а,б,75.
NHNHPh
Уп
74а,б,(76)
; 1: 4,(76)
Реакции нитроцикленов 4,5 с гидразин гидратом приводили к образованию неидентифицируемых смесей. Неустойчивым оказался и аддукт (76), образующийся при взаимодействии НЦП 4 с фенилгидразином.
Трансформация НТД 5 в реакциях с фенилгидразином (этанол, 1 ч), как и в случае реакции с семи- и тиосемикарбазидами, протекала по пути раскрытия цикла: при 18°С выделяется линейный гидразон 78 (выход 44%), а в более мягких условиях (0°С) в смеси с продуктом 78 зафиксирован и его предшественник - аддукт Михаэля (77) /2.5:1/, что подтверждает последовательный характер протекающих превращений.
Me, .NNHPh °Д /Ме °2N Ме
ме^^шчпгп i \ / i \ J
[ Г PhNHNH, [ \ PhNHNH; / VNHNHPh
So2 * 18°С ' So, \¿2
78 5 (77)
+ 78
Полученные экспериментальные данные показывают, что повышенная нуклеофильность и большая пространственная доступность реакционного центра в молекулах производных гидразина способствуют активному тече-
нию процесса присоединения по кратным связям циклических нитроалкенов 3-5. Более того, специфика электронного и пространственного строения НТД 5 обуславливает возможность дальнейшей трансформации образующихся гидразинонитросульфоланов по пути раскрытия цикла, приводящей к синтезу оригинальных линейных сульфонов.
2.3. Реакции с производными гуаиидина
В отношении низкоосновных гуанидинов - циано- и нитрогуанидина (рКа НВ+ 0.43 и -1.83) исследуемые нитроциклены 3-5 оказались одинаково пассивны. Взаимодействие НЦГ 3 и НТД 5 с наиболее основным в исследуемом ряду реагентом - гуанидином (рКа НВ+ 13.27) приводит к образованию соответствующих нитронатов гуанидиния (79),80.
+ сш я ]
|] 2 нмкхш,), /Д
(79),80 3,5
X = (СН2)2, К = Н: 3,(79) X = ЭО,, Я = Ме: 5, 80
НЫ=С(ШР11)2
X = ЭО,, Я = Ме
МеС^
РЬ
СШ Ме
N11 80, РЬ 81
О Л Ш.
ЕЮН, Д Ме
ЕЮН НКГ
I
РЬ
гш2 У а
Ё ( >0.5 ЕЮН
' ^-чти СП
ш во,
I
РЬ
82
Тиоленилнитронаты 81,82 получены и при взаимодействии НТД 5 с А^А'-дифенилгуанидином (ДФГ) /рКа НВ+ 10.12/: в спиртовом растворе выделяется кристаллический нитронат 82 в виде ассоциата с этанолом (2:1), а в растворе ацетонитрила - индивидуальная соль 81, которая при нагревании в спирте превращается в ассоциат 82.
Взаимодействие 1-нитроциклопентена 4 с дифенилгуанидином даже при низких температурах (-40°С) приводит к продуктам деструкции.
Весьма специфичным по отношению к дифенилгуанидину оказался 1-нитроциклогексен 3, который реагировал с данным нуклеофилом с образованием конденсированной структуры 2-анилино-1-фенил-4,5,6,7-тетрагидро-бензимидазола 83 (этанол, 18°С, 24 ч).
Ш1=С(ШРЬ)2
РЬ-
По-видимому, это взаимодействие протекает через серию последовательных реакций: нуклеофилыюе присоединение дифенилгуаиидина, превращение нитрометинового фрагмента в карбонил, инициируемое действием основного реагента, гетероциклизация по схеме Ас^-Е при участии кетонной и анилиновой группировок.
Таким образом, результаты реакций с производными гуанидина не только дополнительно продемонстрировали возможность превращений нитро-цикленов 3,5 по конкурирующим маршрутам солеобразования или присоединения, но и позволили обнаружить новый вариант развития реакции Ас1м в качестве начальной стадии каскадного процесса, приводящего к образованию оригинальной биядерной гетероциклической системы.
3. Строение синтезированных соединений
Строение полученных веществ установлено на основании данных ЯМР 'Н, 13С, ^-"С НМВС, 'Н-13С НМ(2С, ИК, УФ спектроскопии, с привлечением рентгеноструктурного анализа.
3.1. Аддукты Михаэля
Синтезированные в результате исследования продукты присоединения включают: 2-амино-1-нитроциклоалканы 6а,б-11а,б,30б,(34б)-37,43а,б и гидрохлориды 2-арил(циклогексил)амино-1-нитроциклоалканов (15а,б)-24,44б, 2-ацил(фенил)гидразино-1-нитроциклоалканы 456-54,74а,б,(76) и их сульфо-лановые аналоги 55-62,(77); производные семи- и тиосемикарбазидов 67а-716; а также продукты бис-присоединения 126-146,256-276,31а,6,75.
В ИК спектрах полученных аддуктов проявляются полосы поглощения несопряженной нитрогруппы (1540-1564, 1350-1388 см'1) и N11 группы, специфика проявления которой зависит от связанного с ней заместителя. Вторичная аминогруппа ариламинонитроциклогексанов 6а,б,86,11а,б проявляется одной полосой при 3316-3421 см"1, аммонийной группе гидрохлоридов 16а-24,44б отвечает широкая полоса в области 2333-2860 см"1. В спектрах гидразинопроизводных 456-62,74а,б проявляются несколько полос колебаний N11 групп в области 3201-3369 см"1, колебаниям амидной группы ацил-гидразино- и семикарбазидозамещенных 456-62,69а,б,70 соответствуют две полосы при 1615-1679 и 1512-1587 см"'. Картина спектров гидразинонитро-тиолан-1,1-диоксидов 55-62,716 дополняется полосами колебаний сульфо-нильной группы (1312-1318, 1126-1134 см"1).
Спектры ЯМР 'Н полученных аддуктов Михаэля содержат сигналы протонов всех структурных фрагментов молекул (табл. 3,4), при этом для большинства 2-амино(гидразино)-1-нитроциклогексанов характерен удвоенный набор сигналов, свидетельствующий об их диастереомерной неоднородности. Так, спектр ЯМР 'Н 2-анилино-1-нитроциклогексана 6 содержит сигналы двух стереоизомеров «а» и «б» в соотношении 1:2. Нитрометиновый протон минорного изомера «а» проявляется в виде дублета триплетов при 4.79 м.д., а сигнал протона С'П мажорного изомера «б» находится в более сильном поле - при 4.51 м.д. На основании значений КССВ нитрометинового
Таблица 3.
Данные спектров ЯМР *Н типичных представителей 2-амино(гидразино)-1 -нитроциклогексанов
о
,1
№ Я' Я" 1 Диасте-реомер § й о й гЯ и ° а Спектр ЯМР !Н, 5, м.д., У, Гц, ДМСО-Л,
с'н 3Л'Н2, 3УН'Н6 С2Н С3Н2 С4Н3 С5Н2 С6Н2 N1^"
6 РЬ н а 25 4.79дт 10.07(д),4.27(т) 4.23м 1.77-1.86м 1.29-1.40м 1.56-1.70м 1.99м, 2.24м 5.43м, 6.54м, 6.65м, 7.01м
б 75 4.51тд 4.27(д),11.90(т) 3.81м
(15) РЬ(-НС1) н а 30 4.85дт 8.85(д),3.97(т) 4.17м 1.75-1.83м 1.28-1.37м 1.62-1.66м 1.97м, 2.23м 5.73уш.с.,6.73м, 7.08м, 7.39м
б 70 4.64тд 3.97(д),11.29(т) 3.85м
30 (СН2)20(СН2)2 б 100 4.72тд 4.11(д),11.32(т) 2.82м 1.20-1.29м, 1.67-1.79м 1.82м, 2.05м 2.62м, 2.29м, 3.45м
47" РЬС(0)МН н б 100 4.47тд 4.27(д),11.90(т) 3.35м 1.71- 1.80м 1.24-1.33м 1.71- 1.80м 1.93-2.05м 3.32, 7.45м, 7.53м, 7.69м, 8.33с
69 Н2КС(0)ЫН и а 45 4.68дг 8.54(д),3.97(т) 3.29м 1.66-1.72м 1.13-1.33м 1.44-1.60м 2.04м, 2.17м 3.16уш.с., 5.60уш.с., 6.14уш.с., 7.29с, 7.34с
б 55 4.38тд 4.27(д),11.60(т) 2.97м
74 РЬЫН н а 10 4.69дт 8.24(д),3.97(т) 3.42м 1.69-1.76м 1.21-1.29м 1.691.76 м 2.112.18 м 4.38м, 6.71д, 6.51м, 6.65м, 6.98м
б 90 4.45тд 4.27(д),10.07(т) 3.05м
Модель ное5 ол ЫНРИ о транс 4.37тд 4.10, 10.70 3.90м 1.09-1.23м, 1.28-1.50м, 1.77-1.92м, 2.02м, 2.23-2.34м 3.41д, 6.64д, 6.74т, 7.16т
Примечания: "Спектр снят в СБзСК бСпектр снят в СОСЬ.
протона стереоизомеру 6а (3./(д) 10.07 Гц, "'./(г) 4.27 Гц) приписана конфигурация г/нс-изомера; аналитическим признаком транс-ацдукта 66 является 3./(д) 4.27 Гц, "'./(т) 11.90 Гц. Принятое отнесение сделано по аналогии с литературными данными спектров ЯМР 'Н 2-замещённых 1-нитроциклогексанов; данный подход использовался при установлении структуры всех синтезированных циклогексановых аддуктов.
Сигнал аминометинового протона С2Н соединения 6 фиксируется при 3.81 м.д. для изомера «б» и при 4.23 м.д. для изомера «а». Аминогруппа данного аддукта проявляется в виде мультиплета при 5.43 м.д. В спектре присутствуют также сигналы метиленовых групп циклогексанового фрагмента в виде неразрешённых мультиплетов в области 1.29-2.24 м.д. и мультиплетные сигналы протонов бензольного кольца при 6.54, 6.65 и 7.01 м.д.
Спектры ЯМР 'Н гидразино(анилино)нитросульфоланов (28а,б),55-62, (71а,б),(77) (табл. 4) наряду с сигналом протонов метальной группы (1.241.35 м.д.)1 содержат квартет АВ-системы метиленовых протонов при атоме С2 (3.27-3.67 м.д., '.У,./, 13.94-14.34 Гц) и мультиплетные сигналы АВХ-системы нитрометинового (5.16-5.45 м.д.,3^ 7.30-7.86, ^'вх 3.05-5.42 Гц) и метиленовых (3.78-4.03 м.д., 14.00-15.26 Гц) протонов при атомах С4, С5 гетероцикла. Для соединений 55-62 характерно проявление гидразиновых протонов в виде дублетов при 5.23-5.87 и 7.95-8.80 м.д. с 6.10 Гц.
Таблица 4. °2% н
Данные спектров ЯМР 'Н представителей 1 "у'м'^У
3-гидразино-3-метил-4-нитротиолан-1,1-диоксидов ^сп Н
№ У Спектр ЯМР *Н, 8, м.д., СПзСИ
СН3 СЬН2 С4Н ЫН ШУ У
55 РгС(О) 1.26 с 3.29д, 3.34д 3.78дд, 3.98дд 5.16м 5.23д 7.95д 0.90т, 1.92м
56а РЬС(О) 1.24 с 3.43д, 3.67д 3.98, 4.00 5.43м 5.87д 8.53д 7.44м, 7.49м, 7.83м
57 о-МеС6Н4С(0) 1.35 с 3.42д, 3.46д 3.83дд, 4-ОЗдд 5.33м 5.52д 8.33д 2.39с, 7.27м, 7.35м, 7.41м
71а ЩчГС(З) 1.24 с 3.27д, 3.40д 3.88м 5.44м 5.56 уш.с 8.80 уш.с 7.35с, 7.97с
(77) РЬ 1.35 с З.ЗЗд, 3.38д 3.78дд, 3.87дд 5.45м 4.35с 6.04с 6.70-7.16м
Примечание:а Спектры соединений 56,71 сняты в растворе ДМСО-^й
3.2. Циклогексенил- и тиоленилнитронаты
1,1-Диоксо-3-метил-2-тиоленил-4-нитронаты 38-42,80-82 — стабильные кристаллические вещества, в отличие от них циклогексенил-3-нитронаты 32,33 низкоплавкие и неустойчивые при хранении.
1 Приводится диапазон спектральных характеристик для типичных представителей синтезированных рядов соединений.
Параметры электронных и колебательных спектров нитронатов 32,33, 38-42,(79)-82 соответствуют литературным для натриевых солей НЦГ и НТД. Циклогексенилнитронаты 32,33 поглощают в области 285-287 им (е 1230014200), а спектры тиоленилнитронатов 38-42,80-82 характеризуются поглощением при 320-327 нм (б 9900-18300). В ИК спектрах соединений 32,33,38-42,(79)-82 проявляются полосы колебаний ионизированной нитрогруппы (1354-1388, 1216-1298, 1144-1170 см"1), С=С, С=>Г кратных связей (15961676,1514-1551 см-1).
Спектры ЯМР !Н циклогексенилнитронатов и тиоленилнитронатов 32,33,38-42,(79)-82 содержат сигналы всех структурных фрагментов. Так, в спектрах пиперидиниевых солей 32,40 присутствуют мультиплетные сигналы метиленовых групп аммонийного катиона в области 1.50-2.96 м.д. (табл. 5). Карбоциклическиому аниону циклогексенилнитроната 32 соответствуют мультиплетные сигналы метиленовых протонов в области 1.57-2.42 м.д.; олефиновые протоны =С'Н и =С2Н проявляются при 5.44 и 6.60 м.д. соответственно. Для тиоленилнитронатного аниона соли 40 характерно проявление трёх синглетов, отвечающих олефиновому (5.91 м.д.), метиленовому (3.87 м.д.) и метальному (2.22 м.д.) протонам.
-о,к "ГШ Мс
Таблица 5.
Данные спектров ЯМР !Н циклогексенил- каг А \ ^ > и тиоленилнитронатов ^^ 40 4181
№ Ка1+ Спектр ЯМР 'Н, 5, м.д., ДМСО-А
=с'н =С2Н, (СН3) сн2
32 пиперидшшй 5.44 6.60 1.57, 1.99,2.42 1.53,1.60,2.84
33 азепаний 5.42 6.62 1.56, 1.95, 2.42 1.51, 1.65, 2.91
40 пиперидшшй 5.91 (2.22) 3.87 1.50, 1.60, 2.96
41 азепаний 5.87 (2.26) 3.85 1.55, 1.64,2.88
81" ДФГ 5.90 (2.33) 3.99 7.26, 7.32, 7.43
Примечаете:а Спектр снят в С1)СЬ
3.3. Гидразопы (2-нитроэтилсульфонил)ацетоиа
Ароилгидразоны, семикарбазон и фенилгидразон (2-нитроэтилсульфо-нил)ацетона 63-66,73,78 - стабильные кристаллические вещества. В их ИК спектрах присутствуют интенсивные полосы колебаний несопряженной нитрогруппы (1548-1556, 1373-1387 см"1), сульфонильной (1297-1321, 1120-1141 см"1) и Ш-групп (3214-3525 см"1), а также связи С=Ы (1599-1629 см"1). В спектрах ароилгидразонов 63-66 и семикарбазона 73 также фиксируются две амидные полосы при 1659-1709 и 1509-1566 см"1.
Картина спектров ЯМР 'Н (табл. 6) линейных сульфонов 63-66,(72),73,78 существенно отличается от спектров их циклических предшественников. В них присутствуют синглеты метальных (1.90-2.10 м.д.) и метиленовых (4.13-
4.33 м.д.) протонов ацетонового фрагмента, а также протонов ЫН-группы (9.21-10.77 м.д.). Метиленовые протоны нитроэтильной группы проявляются в виде двух триплетов при 3.83-3.93 и 4.93-4.98 м.д. с КССВ 6.10-6.41 Гц.
Таблица 6. 0 „ ме' N /V
Данные спектров ЯМР Н представителей I4 Т н
гидразонов (2-нитроэтилсульфонил)ацетона ч^ /
№ Y Спектры ЯМР II, 5, м.д., ДМСО-rfi
С'Н2 С3Н3 С4Н2 С5Н2 NH У
63 PhC(O) 4.33с 2.10с 4.98 3.93 10.77с 7.44м, 7.50м, 7.81м
73 NH2C(0) 4.13с 1.90с 4.93т 3.83т 9.44с 6.39уш.с
78 Ph 4.23с 1.98с 4.98т 3.88т 9.21с 6.72м, 7.08м, 7.15м
3.4. 2-Аннлино-1-фен11л-4,5,6,7-тетрагидробензнмидазол
Конденсированный гетероцикл 83 представляет собой высокоплавкое кристаллическое вещество. В его спектре ЯМР 'Н содержатся мультиплетные сигналы протонов метиленовых групп циклогексенового фрагмента (1.70, 2.27 м.д.), протонов фенильных колец (6.65, 7.03, 7.48 м.д.), а также синглет NH-протона (7.76 м.д.). В ИК спектре обнаружены полосы валентных колебаний кратных С=С, C=N связей (1595, 1617 см"1) и NH-группы (3340 см"1).
По данным рентгеноструктурного анализа (рис. 3) имидазольный цикл молекулы плоский; относительно него плоскости фенильного кольца и анилинового фрагмента развернуты в разные стороны (торсионные углы C'-N"-С17-С18 и N^C'-N^-C11 равны соответственно 53.79° и -56.97°). В кристалле существуют два вида центросимметричных димеров (рис. 3), один из которых (а) формируется за счет относительно прочной N-H...N водородной связи, второй (б) - за счет направленных С-Н...Н-С взаимодействий и C-Н...я контактов, которые обеспечивают основной вклад (75%) в энергию кристал-
Рис. 3. Центросимметричные димеры соединения 83, связанные за счет N-H...N связей (а) и С-Н...Н-С контактов (б).
В главе 3 «Экспериментальная часть» приводится описание методик выполненных химических превращений и условий получения физико-химических характеристик.
В выводах сформулированы основные результаты проведённого исследования.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. Предложены модификации методов синтеза 1-нитроциклогексена, 1-нитроциклопентена и З-метил-4-нитро-З-тиолен-1,1 -диоксида, повысившие их препаративную доступность. Комплексно методами ПК, УФ и ЯМР ('Н, 13С, 2Б) спектроскопии с привлечением данных квантово-химических расчетов проведен анализ структурных параметров этих нит-роцикленов, дана сравнительная оценка электрофильности их кратных связей.
2. Впервые проведен сравнительный анализ и выявлены особенности химического поведения 1-нитроциклогексена, 1-нитроциклопентена и 3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксида в реакциях с производными гидразина, гуанидина, алифатическими и ароматическими аминами. Показано, что эти взаимодействия протекают неоднозначно - нуклеофильное присоединение может конкурировать с изомеризацией кратной связи или образованием нитронатов, а также сопровождаться последующими превращениями - гетероциклизацией или раскрытием цикла:
• для 1-нитроциклогексена и 1-нитроциклопентена наиболее характерно образование продуктов присоединения в реакциях с аминами и производными гидразина, а при взаимодействии с ариламинами эти нитрокар-боциклены как акцепторы Михаэля проявляют меньшую активность по сравнению с карбоцепными нитроалкенами;
• 3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксид проявляет повышенную склонность к депротонированию, что обуславливает его превращение в Д2-изомер (в реакциях с малоактивными реагентами) или солеобразование (при взаимодействии с аминами и гуанидинами с рКа НВ+>8.97); 1-нитроциклогексен образует нитронаты с более сильными основаниями (рКа НВ+>11.12); 1-нитроциклопентен СН-кислотных свойств в исследуемых реакциях не проявил.
3. Обнаружена способность 1-нитроциклогексена в реакции с Л'Д'-дифс-нилгуанидином легко претерпевать ряд последовательных превращений, завершающихся формированием новой биядерной гетероциклической системы - 2-анилино-1-фенил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазола. Методом рентгеноструктурного анализа установлено, что фенильное кольцо и анилиновый фрагмент его молекулы развернуты относительно плоскости имидазольного цикла; кристаллическую упаковку формируют димеры, стабилизированные N-11...N водородными связями и С-Н...Н-С, С-Н...Я взаимодействиями.
4. Впервые показано, что реакции 3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксида с замещенными гидразина сопровождаются (в определенных условиях) расщеплением тиоландиоксидного цикла первоначально образующихся продуктов присоединения и приводят к оригинальным сульфоновым структурам - гидразонам (2-нитроэтилсульфонил)ацетона.
5. Разработаны препаративно удобные способы синтеза ряда ранее неизвестных циклических и линейных аминонитросоединений: 2-гидразино-1-нитроциклоалканов, 3-ацилгидразино-3-метил-4-нитротиолан-1,1-диокси-дов, гидрохлоридов 2-ариламино-1-нитроциклоалканов, а также фенил -гидразона и семикарбазона (2-нитроэтилсульфонил)ацетона. Строение всех синтезированных соединений установлено спектральными методами (ИК, ЯМР 'Н, 13С, с привлечением гетерокорреляционных экспериментов).
Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:
1. Ефремова U.E., Вакуленко М.И., Лысенко К.А., Бушмаринов U.C., Лапшина Л.В., Беркова Г.А., Берестовицкая В.М. 1-Нитроциклогексен в реакциях с 1Ч,Р>{-бинуклеофилам11 // Журнал общей химии. 2010. Т. 80. Вып. И. С. 1834-1842. (0.5 п.л. / 0.0714 п.л.)
2. Вакуленко М.И., Лапшина Л.В., Грищепко С.И., Ефремова И.Е., Берестовицкая В.М. 1-Нитроциклогексен и 3-метил-4-нитро-3-тиолеп-1,1-диоксид в реакциях с бензоилгадразином и его аналогами // Журнал общей химии. 2010. Т. 80. Вып. 11. С. 1930-1932. (0.125 п.л. / 0.025 п.л.)
3. Вакуленко М.И., Пудовкина М.В., Лапшина Л.В., Грищенко С.И., Ефремова И.Е. 1-Нитроциклогексен: синтез и реакции с семикарбазидами // Материалы международной конференции по химии «Основные тенденции развития химии в начале XXI века». СПб. 2009. С. 336. (0.0625 п.л. / 0.0125 пл.).
4. Vakulenko M.I., Lapshina L.V., Grishenko S.I., Efremova I.E. 1-Nitro-cyclohexene in reactions with hidrazine and guanidine derivatives // Abstracts of the Fifth International Conference on Organic Chemistry for Young Scientists (IterYCOS-2009) "Universities Contribution in the Organic Chemistry Progress". SPb. 2009. P. 201. (0.0625 п.л. / 0.0156 п.л.).
5. Вакуленко М.И., Лапшина Л.В., Грищенко С.И., Ефремова И.Е. 1-Нитроциклогексен и 3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксид в реакциях с семи-карбазидом и его аналогами // Материалы Всероссийской молодежной конференции-школы «Идеи и наследие А.Е. Фаворского в органической и металлорганической химии XXI века». СПб. 2010. С. 121. (0.0625 п.л. / 0.0156 п.л.).
Подписано в печать 03.05.2011 Формат 60x84/1 б.Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем: 1,0 п.л. Тираж: 100 экз. Заказ № 1818. Отпечатано в типографии ООО «Копи-Р Групп» 190000, Россия,Санкт-Петербург,пер. Гривцова, д. 1/64
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. РЕАКЦИИ 1-НИТРОКАРБОЦИКЛЕНОВ С НУКЛЕОФИЛЬНЫМИ РЕАГЕНТАМИ литературный обзор).
1.1. Взаимодействие 1-нитроциклогексена и 1-нитро-циклопентена с ІУ-нуклеофилами.
1.2. Взаимодействие 1-нитроциклопентена и 1-нитро-циклогексена с С-нуклеофилами.
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
2.1. Синтез и строение нитроцикленов: 1-нитроцикло-гексена, 1-нитроциклопентена, З-метил-4-нитро-З-тиолен-1,1 -диоксида.
2.1.1. Методы получения нитрокарбоцикленов (Краткая литературная справка).
2.1.2. Синтез 1-нитроциклогексена, 1-нитроциклопентена, З-метил-4-нитро-З-тиолен-1,1-диоксида.
2.1.3. Строение 1-нитроциклогексена, 1-нитроцикло-пентена, З-метил-4-нитро-З-тиолен-1,1-диоксида.
2.2. Циклические нитроалкены в реакциях с ІУ-нуклео-филами.
2.2.1. Взаимодействие с аминами.
А. Реакции с ароматическими аминами.
Б. Реакции с алифатическими аминами.
2.2.2. Взаимодействие с гидразином и его производными.
A. Реакции с гидразидами карбоновых кислот.
Б. Реакции с семи- и тиосемикарбазидами.
B. Реакции с фенилгидразином и гидразин гидратом.
2.2.3. Взаимодействие с производными гуанидина.
2.3. Строение синтезированных соединений.
2.3.1. Аддукты Михаэля.
2.3.2. Циклогексенил- и тиоленилнитронаты.
2.3.3. Гидразоны (2-нитроэтилсульфонил)ацетона.
2.3.4. 2-Анилино-1-фенил-4,5,6, 7-тетрагидробензимидазол.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Условия физико-химических исследований.
3.2. Очистка растворителей, реагентов и полученных продуктов.
3.3. Синтез исходных соединений.
3.4. Синтез объектов исследования.
3.4.1. Нитрокарбоциклены 3,4.
3.4.2. З-Метил-4-нитро-З-тиолен-1,1 -диоксид 5.
3.5. Взаимодействие нитроцикленов с аминами.
3.5.1. Реакции с ароматическими аминами.
3.5.2. Реакции с алифатическими аминами.
3.6. Взаимодействие с производными гидразина.
3.6.1. Реакции с гидразидами карбоновых кислот.
3.6.2. Реакции с семи- и тиосемикарбазидами.
3.6.3. Реакции с фенилгидразином и гидразин гидратом.
3.7. Взаимодействие с производными гуанидина.
Неослабевающий интерес к химии нитросоединений обусловлен широким диапазоном реакционной способности, позволяющей получать на их основе разнообразные классы органических веществ и использовать при целенаправленном синтезе лекарственных препаратов и аналогов природных соединений [1]. Важную роль в химии ненасыщенных нитросоединений играют карбо- и гетероциклические нитроалкены, являющиеся эффективными субстратами реакций присоединения. Получаемые на их основе аддукты способны к различным вариантам функционализации, что особенно актуально при целенаправленном синтезе практически значимых продуктов. Так, на основе реакций 1-нитроциклогексена и 1-нитроциклопентена [2] с нуклеофилами были получены вещества, обладающие разнообразными видами физиологической активности: антагонисты и агонисты различных рецепторов [3-5]; ан-тигипертензивные [6], цитостатические [7], противораковые [8] и антимикробные [3,9,10] средства. Важную роль эти нитрокарбоциклены играют при синтезе прекурсоров природных соединений: различных типов алкалоидов [11-13], порфириновых [14] и спирохинолизидиновых [15] структур, циклических вицинальных диаминов [16] и производных а-гидроксикислот [17], а также пептидоподобных фолдамеров [18].
Представители наиболее систематически изученной группы гетероциклических нитроалкенов — нитротиолен-1,1-диоксиды — являются активными веществами, используемыми для получения труднодоступных гетероциклических и диеновых производных [19], а также оригинальными моделями для изучения ряда актуальных теоретических вопросов [20], таких как оксим-нитронная таутомерия [21,22], аллил-винильная изомеризация [23], галогено-тропные превращения [24,25]. Большое значение также имеет принадлежность нитротиолендиоксидов к перспективному в теоретическом и прикладном аспектах классу гетероцикленов - сульфоленов (дигидротиофен-1,1диоксидов, тиолен-1,1-диоксидов)1, активно использующимся для конструирования сложно построенных структур [26-29]. На основе тиолен-1,1-диоксидов получены вещества, обладающие противовоспалительной, психотропной, антиастматической, противонаркотической активностью, свойствами пестицидов, антиоксидантов [30-32]. Производные этого ряда рекомендованы для применения в качестве экстрагентов ароматических углеводородов из нефтяных фракций, ускорителей вулканизации каучуков и текстильно-вспомогательных средств [29,32].
Несмотря на неослабевающий интерес к химии указанных групп карбо-и гетероциклических нитросоединений в литературе отсутствуют работы, отражающие специфику их химического поведения в реакциях с нуклеофиль-ными реагентами на фоне линейных моделей, а также в сопоставлении между собой. Однако подобный анализ представляется необходимым для выявления факторов, определяющих общность и особенности реакционной способности циклических непредельных нитросоединений со встроенной в цикл нитро-этеновой группировкой. Наиболее удобными для такого сопоставления являются реакции с А/-нуклеофилами, в ряду которых возможно широкое варьирование по реакционной способности, пространственному и электронному строению реагентов. Особый интерес в этой связи представляет взаимодействие с нуклеофилами гидразинового и гуанидинового рядов, открывающими возможности многоплановых взаимодействий с нитроэтеновыми системами.
Целью работы явилось выявление специфики химического поведения циклических непредельных нитросоединений со встроенной в цикл нитро-этеновой группировкой — 1-нитроциклогексена, 1-нитроциклопентена и 3-метил-4-нитро-З-тиолен-1,1-диоксида - в реакциях с 7У-нуклеофилами.
Диссертация состоит из трех глав: литературного обзора (гл. 1), посвященного реакциям изучаемых нитрокарбоцикленов с различными типами
1 Для данного ряда веществ в литературе приняты три типа названий - «дигидротиофен-1,1-Диоксиды» [27], «сульфолены» [28] или «тиолен-1,1-диоксиды» [29-31], выбор в настоящей работе последнего варианта обусловлен его традиционным использованием в отечественных изданиях.
N- и С-нуклеофилов; обсуждения собственных результатов (гл. 2), в котором описываются полученные данные по методам синтеза, строению и химическим превращениям 1-нитроциклогексена, 1-нитроциклопентена и З-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1 -диоксида в реакциях с iV-нуклеофилами. В третьей главе дано описание проведенного эксперимента и условий получения физико-химических характеристик; в выводах сформулированы основные результаты проведенных исследований. *
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 геминальнозамещенных нитроалкенов» (номер государственной регистрации 0120.0711439). *
Рентгеноструктурные исследования проведены совместно с К.А. Лысенко (Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской Академии Наук), квантово-химические расчеты - совместно с A.B. Беляковым (Санкт-Петербургский государственный технологический институт — Технический университет), за что автор выражает им глубокую благодарность. *
В работе используются следующие сокращения:
НЦГ - 1 -нитроциклогексен
НТТТТ- 1-нитроциклопентен
НТД - 3 -метил-4-нитро-З -тиолен-1,1 -диоксид
ЦГА - циклогексиламин
ДФГ - N,N'-дифенилгуанидин
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. Предложены модификации методов синтеза 1-нитроциклогексена, 1-нитроциклопентена и З-метил-4-нитро-З-тиолен-1,1-диоксида, повысившие их препаративную доступность. Комплексно методами ИК, УФ и
1 13
ЯМР (Н, С, спектроскопии с привлечением данных квантово-химических расчетов проведен анализ структурных параметров этих нит-роцикленов, дана сравнительная оценка электрофильности их кратных связей.
2. Впервые проведен сравнительный анализ и выявлены особенности химического поведения 1-нитроциклогексена, 1-нитроциклопентена и 3-метил-4-нитро-З-тиолен-1,1 -диоксида в реакциях с производными гидразина, гуанидина, алифатическими и ароматическими аминами. Показано, что эти взаимодействия протекают неоднозначно — нуклеофильное присоединение может конкурировать с изомеризацией кратной связи или образованием нитронатов, а также сопровождаться последующими превращениями^ - гетероциклизацией или раскрытием цикла:
• для 1-нитроциклогексена и 1-нитроциклопентена наиболее характерно образование продуктов присоединения в реакциях с аминами и производными гидразина, а при взаимодействии с ариламинами эти нитрокар-боциклены как акцепторы Михаэля проявляют меньшую активность по сравнению с карбоцепными нитроалкенами;
• З-метил-4-нитро-З-тиолен-1,1-диоксид проявляет повышенную склонность к депротонированию, что обуславливает его превращение в А2-изомер (в реакциях с малоактивными реагентами) или солеобразование (при взаимодействии с аминами и гуанидинами с рКа НВ+>8.97); 1-нитроциклогексен образует нитронаты с более сильными основаниями (рКа НВ+>11.12); 1-нитроциклопентен СН-кислотных свойств в исследуемых реакциях не проявил.
3. Обнаружена способность 1 -нитроциклогексена в реакции с //,А^-дифе-нилгуанидином легко претерпевать ряд последовательных превращений, завершающихся формированием новой биядерной гетероциклической системы - 2-анилино-1-фенил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазола. Методом рентгеноструктурного анализа установлено, что фенильное кольцо и анилиновый фрагмент его молекулы развернуты относительно плоскости имидазольного цикла; кристаллическую упаковку формируют димеры, стабилизированные N-11.И водородными связями и С-Н.Н-С, С-Н.7Г взаимодействиями.
4. Впервые показано, что реакции 3:метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксида с замещенными гидразина сопровождаются (в определенных условиях) расщеплением тиоландиоксидного цикла первоначально образующихся продуктов присоединения и приводят к оригинальным сульфоновым структурам - гидразонам (2-нитроэтилсульфонил)ацетона.
5. Разработаны препаративно удобные способы синтеза ряда ранее неизвестных циклических и линейных аминонитросоединений: 2-гидразино-1-нитроциклоалканов, З-ацилгидразино-З-метил-4-нитротиолан-1,1 -диоксидов, гидрохлоридов 2-ариламино-1-нитроциклоалканов, а также фенил-гидразона и семикарбазона (2-нитроэтилсульфонил)ацетона. Строение всех синтезированных соединений установлено спектральными методами
1 13
ИК, ЯМР Н, С, с привлечением гетерокорреляционных экспериментов).
1. Perekalin V. V., Lipina E.S., Berestovitskaya V.M., Efremov D.A. Nitroalkenes. Conjugated Nitrocompounds. N.-Y., London: Willey & Sons, 1994. 256 P.
2. Corey E.J., Estreicher H. A new synthesis of conjugated nitro cyclo olefins, unusually versatile synthetic intermediates // J. Am. Chem. Soc. 1978. Vol. 100. N19. P. 6294-6295.
3. Thirumalaikumar M., Sivasubramanian S., Ponnuswamy A., Mohan P. Synthesis, reactions and antimicrobial studies of a-aryl-yV-(2-nitrocyclohexyl)nitrones // Eur. J. Med. Chem. 1996. N 31. P. 905 908.
4. Hwu J.R., Gilbert B.A. Silicon-promoted Nef reaction by a y-effect // J. Am. Chem. Soc. 1991. Vol. 113. N15. P. 5917- 5918.
5. Patra R., Maiti S.B., Chatterjee A. Carbanion addition to acetylenes: an efficient stereoselective route to a-methylene-y-lactams // Tetrahedron Lett. 1991. Vol. 32. N 10. P. 1363 1366.
6. Sanchez I.H., Larraza M.I., Rojas I., Kuri B.F., Flores H.J., Jankowski K. Approaches to the total synthesis of the montanine (Amaryllidaceae) alkaloids. Preparation of isomeric 3-aryloctahydroindoles // Heterocycles. 1985. Vol. 23. N12. P. 3033 3039.
7. Finikova O.S., Cheprakov A. V., Beletskaya L.P., Carroll P. J., Vinogradov S.A. Novel versatile synthesis of substituted tetrabenzoporphyrins // J. Org. Chem. 2004. Vol. 69. N 2. P. 522 535.
8. Stevenson B., Lewis W., Dowden J. Expedient route to an amine precursor of halichlorine and pinnaic acid from nitrocyclopent-l-ene // Syn. Lett. 2010. N 4. P. 672 674.
9. Lmagawa K., Hata E., Yamada T., Mukaiyama T. Convenient method for one-pot preparation of 1,2-diamines from nitroolefins // Chem. Lett. 1996. N 4. P. 291 -292.
10. Ley S. V., Dixon D.J., Guy R.T., Rodriguez, Felix S., Tom D. Michael, Michael-aldol and Michael-Michael reactions of enolate equivalents of butane-2,3-diacetal protected glycolic acid derivatives // Org. Biomol. Chem. 2005. Vol. 3. N22. P. 4095-4107.
11. Берестовицкая В.М. Особенности реакционной способности нитротиолен-1,1-диоксидов // ЖОХ. 2000. Т. 70. Вып. 9. С. 1512-1529.
12. Атовмян А. О., Ткачев В.В., Ефремова И.Е., Берестовицкая В.М. Синтез и строение 2-(0-тетрагидрофурилимино)-3-метил-4-нитро-2-оксимино-3-тиолен-1,1-диоксида// Ж. Структ. Химии. 1992. Т. 33. № 5. С. 103-108.
13. Берестовицкая В.М., Ефремова И.Е., Трухин Е.В., Беркова Г.А. Изомерные превращения в ряду замещенных 4-нитро-2- и З-тиолен-1,1-диоксидов // ЖОрХ. 1993. Т. 29. Вып. 2: С. 368 376.
14. Ефремова И.Е., Абзианидзе В.В., Берестовицкая В.М. Галогено- и прототропные превращения в ряду бромнитротиолен-1,1-диоксидов // ХГС. 2002. №8. С. 1153 1155.
15. Efremova I.E., Abzianidze V.V., Elbert J.E., Berestovitskaya V.M. Bromonitrothiolene-1,1-dioxides in "Halogen dance" reaction // J. Sulfur . Chem. 2004. Vol. 25. N 2. P. 89 94.
16. Patai S., Rappoport L., Stirling C.I.M. The chemistry of sulfoxides and sulfones. N.-Y., London: Willey & Sons, 1988. 1200 p.
17. Nakayama J., Sugihara Y. Chemistry of thiophene-1,1-dioxides // Topics in Current Chem. 1999. Vol. 205. P. 131 195.
18. Chou T.-S. Use of substituted 3-sulfolenes as precursors for 1,3-butadienes // Org. Prep. Proced. Int. 1989. Vol. 21. N 3. P. 257 296.
19. Безменоеа Т.Э. Химия тиолен-1,1-диоксидов. Киев: Наукова Думка, 1981. 291 с.
20. Безменоеа Т.Э. Состояние и перспективы использования пятичленных циклических сульфонов для синтеза биологически активных веществ // Физиологически активные вещества. 1985. Т. 17. С. 3 18.
21. Толстиков Г.А., Шульц Э.Э., Вафина Г.Ф., Толстикоеа Т.Г. и др. Синтез и биологическая активность аналогов антибиотиков ряда гидрированного антрахинона//Хим.-Фарм. Журнал. 1991. Т. 25. Вып. 11. С. 39 45.
22. Розанцева Э.Г. Сульфоланы и некоторые аспекты их промышленного применения // Хим. пром. 1961. № 1. С. 456 460.
23. Опо N. The Nitro Group in organic synthesis. N.-Y., London: Willey & Sons, 2001.373 p.
24. Новиков С. С., Швейхгеймер Г.А., Севастьянова В.В., Шляпочников В.А. Химия алифатических и алициклических нитросоединений. М.: Химия, 1974. 416 с.
25. Топчиев А.В., Фанталова E.JI. О взаимодействии циклогексена с разбавленной азотной кислотой // Докл. АН СССР, сер. Химия. 1953. Т. 88. № 1. С. 83 85.
26. Топчиев А.В., Фанталова E.JI. Взаимодействие непредельных нитросоединений с органическими основаниями // Докл. АН СССР, сер. Химия. 1960. Т. 132. № 3. С. 628 631.
27. Hwu J.R., Wanga N. Alkoxylation, thiolation and hydrazination of a,films atúrate d nitro olefins under aprotic conditions // Synth. Comm. 1988. Vol. 18. N 1. P. 21 -27.
28. Enders D., Wiedemann J. Diastereo- and enantioselective synthesis of vicinal diamines via aza-Michael addition to nitroalkenes // SYNTHESIS. 1996. N 12. P. 1443 1450.
29. Morris M.L., Sturgess MA. Unusual chemo- and stereoselectivity in the addition of chiral aminoalcohols to achiral nitroalkenes // Tetrahedron Lett. 1993. Vol. 34. N l.P. 43 -46.
30. Kamimura A., Kadowaki A., Nagata Y., Uno H. Formamide as an efficient nitrogen nucleophile for the Michael addition to nitroalkenes // Tetrahedron Lett. 2006. Vol. 47. P. 2471 2473.
31. Nielsen M., Zhuang W., Jorgensen K.A. Asymmetric conjugate addition of azide to a,(3-unsaturated nitro compounds catalyzed by chinchona alkaloids // Tetrahedron. 2007. Vol. 63. N 26. P. 5849 5854.
32. Пат. US 6339087 Cyclic amine derivatives-CCR-3 receptor antagonists / Gong L, Kertesz P. J., Smith D.B., Talamas F.X., Wilhelm R.S. II http://patftl.uspto.gov/netacgi/nph-PTO.htm.
33. Seko S., Komoto I. A new synthesis of P-nitroenamines by amination of nitrooleflns with methoxyamines // J. Chem. Soc., Perkin Trans. I. 1998. N 18. P. 2975 2976.
34. Hassner A., Chau W. On the mechanism and scope of a novel nitroolefin rearrangement// Tetrahedron Lett. 1982. Vol. 23. N 19. P. 1989 1992.
35. Gomez Guillen M., Conde Jimenez J.L. Reaction of D-galactose phenylhydrazone with nitroalkenes: synthesis of pentahydroxypentylpyrazoles // Carbohydrate Research. 1988. N 1. P. 1 18.
36. Deng, X, Mani N.S. Reaction of 7V-monosubstituteed hydrazones with nitrooleflns: a novel regioselective pyrazoles sythesis // Org. Lett. 2006. Vol. 8. N16. P. 3505 3508.
37. Deng X, Mani N.S. Regioselective sythesis of 1,3,5-tri- and 1,3,4,5-tetrasubstituted pyrazoles from N-arylhydrazones and nitrooleflns // J. Org. Chem. 2008. Vol. 73. N 6. P. 2412 2415.
38. Deng X, Mani N.S. Regioselective synthesis of 1,3,5-trisubstituted pyrasoles by the reaction of A^-monosubstituteed hydrazones with nitrooleflns // Org. Synth. 2008. N 85. P. 179 188.
39. Fiorovanti S., Pellacani L., Stabile S., Tarteda P.A. Aziridination of conjugated nitroalkenes //Tetrahedron Lett. 1998. Vol. 38. N 18. P. 3309 3310.
40. Fiorovanti S., Pellacani L., Stabile S., Tarteda P.A. Solvent-free aziridination of a-nitroalkenes //Tetrahedron. 1998. Vol. 54. N 22. P. 6169 6176.
41. Zou W., Bhasin M, Vembaiyan K., Williams D.T. Triazole-fused sugars from nitroalkene-containing C-glycosides by a tandem 1,3-dipolar cycloaddition and intramolecular Michael addition // Carbohydrate Research. 2009. N 344. P. 1024- 1027.
42. Boberg F., Kieso A. Zur kenntnis der Nef-reaktion, III furane aus 1-nitro-olefinen und (3-ketoestern // Lieb. Ann. Chem. 1959. Vol. 626. N 1. P. 71 82.
43. Miyashita M, Yamashita R., Yoshikoshi A. New synthesis of y-keto acids from nitroolefins and carboxylic acid dianions // Chem. Lett. 1982. P. 1505 1508.
44. Miyashita M., Yamagnchi R., Yoshikoshi A. Michael reaction of conjugated nitro olefins with carboxylic acid dianions and with ester enolates: new synthesis of y-keto acids and y-keto esters // J. Org. Chem. 1984. Vol. 49. N 16. P. 2857 2863.
45. Takeda T., Hoshiko T., Mukaiyama T. The asymmetric Michael reaction of (2R, 3S)-3,4-dimethyl-2-phenylperhydro-l,4-oxazepine-5,7-dione with 1-nitro-cyclohexene // Chem. Lett. 1981. P. 797 800.
46. Hermanson J.R., Gunther M.L., Belletire J.L., Pinhas A.R. Synthetic explorations involving nickel acylate complexes and electrophilic alkenes // J. Org. Chem. 1995. Vol. 60. N 6. P. 1900 1903.
47. May D.A. Jr., Lash T.D. Porphyrins with exocyclic rings. 2. Synthesis of geochemically significant tetrahydrobenzoporphyrins from 4,5,6,7-tetrahydro-2#-isoindoles // J. Org. Chem. 1992. Vol. 57. N 18. P. 4820 4828.
48. Yamashita M, Yamada K., Tomioka K. Chiral amino alcohol-mediated asymmetric conjugate addition of arylalkynes to nitroolefms // Org. Lett. 2005. Vol. 7.N 12. P. 2367-2371.
49. Felluga F., Nitti P., Pitacco G., Valentin E. 7V-(2-Phenylprop-l-enyl)proline methyl ester: equilibrium between the enamine and the aza methane ylide form // J. Chem. Soc., Perkin Trans. I. 1992. Vol. 18. P. 2331 2336.
50. Marc G., Nitti P., Pitacco G., Pizzioli A., Valentin E. Cycloaddition vs. conjugative Michael-type addition of 2-ethoxy-3-morpholinobuta-l,3-ene with nitroolefms // J. Chem. Soc., Perkin Trans. I. 1997. Vol. 1. N 3. P. 223 228.
51. Felluga F., Nitti P., Pitacco G., Valentin E. Carbo- and heterocyclization reactions of 2-(4-morpholinyl)-l-phenylpropene and nitroolefms // Tetrahedron. 1989. Vol. 45. N 17. P. 5667 5678.
52. Benedetti F., Berti F., Nitti P., Pitacco G., Valentin E. 7-Oxo-4,5,6,7-tetrahydroindole derivatives from nitro-olefins and secondary a-keto enamines // Gazz. Chim. Ital. 1990. Vol. 120. P. 25 28.
53. Pitacco G., Pizzioli A., Valentin E. Mononitroalkylations of butane-2,3-dione // SYNTHESIS. 1996. N 2. P. 242 248.
54. Benedetti F., Drioli S., Nitti P., Pitacco G., Valentin E. Cyclic nitronic esters from highly diastereoselective cycloaddition of 2-(4-morpholinyl)norbornene to conjugated nitroolefms // ARKIVOC. 2001. P. 140 155.
55. List B., Pojarliev P., Martin H.J. Efficient proline-catalyzed Michael additions of unmodified ketones to nitro olefins // Org. Lett. 2001. Vol. 3. N 16. P. 2423 2425.
56. Meyer H. Pyrrole durch cyclisierende Michael-addition von enaminen // Lieb. Ann. Chem. 1981. Vol. 1981. N 9. P. 1534 1544.
57. Luchaco-Cullis C.A., Hoveyda A.H. Cu-Catalyzed enantioselective conjugate addition of alkylzincs to cyclic nitroalkenes: catalytic asymmetric synthesis of cyclic a-substituted ketones // J. Am. Chem. Soc. 2002. Vol. 124. N 28. P. 8192-8193.
58. Valleix F., Nagai K., Soeta T., Kuriyama M., Yamada K., Tomioka K. Chiral amidophosphane-copper-catalysed asymmetric conjugate addition of dialkylzinc reagents to nitroalkenes // Tetrahedron. 2005. Vol. 61. N 31. P. 7420-7424.
59. Menicagli R., Samaritani S. 1,4-Conjugate addition of the Reformatsky reagent to a-nitrostyrenes: a new synthesis of y-nitroesters // Tetrahedron. 1996. Vol. 52. N4. P. 1425-1432.
60. Bartoli G., Bosco M., Sambri L., Marcantoni E. Cerium(III) chloride mediated Michael addition of RMgX to nitroenes: a very efficient access to complex nitroalkanes // Tetrahedron Lett. 1994. Vol. 35. N 46. P. 8651 8654.
61. Sahu B., Gururaja G.N., Mobin S.M., Namboothiri I.N.N. Facile synthesis of /?-tribromomethyl and dibromomethylenated nitroalkanes via conjugate addition of bromoform to nitroalkenes // J. Org. Chem. 2009. Vol. 74. N 6. P. 2601 -2604.
62. Pecunioso A., Menicagli R. Nitro olefins and organoaluminum compounds: a powerful synthetic tool in organic chemistry // J. Org. Chem. 1989. Vol. 54. P. 2391 -2396.
63. Lassaletta J.-M., Fernandez R. Michael' addition of formaldehyde dimethylhydrazone to nitroolefins. A new formyl anion equivalent // Tetrahedron Lett. 1992. Vol. 33. N 25. P. 3691 3694.
64. Kuo C.W., Wang C.C., FangH.-L., Raju B.R., Kavala V., Habib P.M., Yao C.-F. An efficient method for the 7V-bromosuccinimide catalyzed synthesis of indolyl-nitroalkanes // Molecules. 2009. Vol. 14. N 10. P. 3952 3963.
65. Bandini M., Melchiorre P., Melloni A., Umani-Ronchi A. A practical indium tribromide catalysed addition of indoles to nitroalkenes in aqueous media // Synthesis. 2002. N 8. P. 1110 1114.
66. Baldock H., Levy N., Scaife C. W. Addition of dinitrogen tetroxide to olefins. Part V. Cyclohexene and the octenes // J. Chem. Soc. 1949. P. 2627 2633.
67. Griswold A.A., Starcher P.S. The synthesis of 2-nitrocyclohexanone and the reaction of acetyl nitrate with cyclohexene // J. Chem. Soc. 1966. Vol. 31. N 2. P. 357-361.
68. Nielsen A. Т. The isomeric dinotrocyclohexanes. III. Chemistry of the nitronate ions // J. Org. Chem. 1962. Vol. 27. N 6. P. 2001 2006.
69. Kunai A., Yanagi Y., Sasaki K. A convenient preparation of conjugated nitroolefins by electrochemical method // Tetrahedron Lett. 1983. Vol. 24. N 41. P. 4443 4444.
70. Sakakibara Т., Ikedai Y., Sudoh R. Preparation of a-nitro olefins from a-halo ketoximes If Bull. Chem. Soc. Jpn. 1982. Vol. 55. N 2. P. 635 636.
71. Jew S.-s., Kim H.-d., Cho Y.-s., Cook C.-h. A practical preparations of conjugated nitroalkenes // Chem. Lett. 1986. Vol. 15. N 10. P. 1747 1748.
72. Sakakibara Т., Takai J., Ohara E., Sudoh R. Preparation of nitroalkenes from the corresponding nitroalkanes // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1981. N 6. P. 261 -262.
73. Hayama Т., Tomoda S., Takeuchi Y., Nomura Y. Synthesis of 2-nitroalkyl phenyl selenides and their conversion to nitroalkenes // Chem. Lett. 1982. Vol. 11.N7.P. 1109-1112.
74. Hwu J.R., Chen K.-L., Ananthan S. A new method for nitration of alkenes to a,p-unsaturated nitroalkenes // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994. N 12. P. 1425 1426.
75. Bachman G.B., Whitehouse M.L. Nitration studies. XV. Nitromercuration and the synthesis of P-nitromercurials // J. Org. Chem. 1967. Vol. 32. N 7. P. 2303 2308.
76. Golan E., Rozen S. A fast, high-yield preparation of vicinal dinitro compounds using HOF*CH3CN // J. Org. Chem. 2003. Vol. 68. N 23. P. 9170 9172.
77. Dampawan P., Zajac W. W. Jr. a-Nitro ketones. 7:1. Synthesis of conjugated nitrocyclohexenes* 1 //Tetrahedron Lett. 1982. Vol. 23. N2. P. 135 138.
78. Терентьев А.П., Потапов B.M. Основы стереохимии. М.: Химия, 1964. 688 с.
79. Днепровский А. С., Темникова Т.И. Теоретические основы органической химии. JL: Химия. 1991. 560 с.
80. Берестоеицкая В.М. Нитрогетероциклические соединения ряда тиолен-1,1-диоксида и его фосфор- и кремнийсодержащих структурноподобных аналогов. Дисс.док. хим. наук: 02.00.03. JL, 1988. 446 с.
81. Преч Э., Бюлъман Ф., Аффолътер К. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных. М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 438 с.
82. Worral D.E. The addition of amino and hydrazino bases to nitrostyrene // J. Am. Chem. Soc. 1927. Vol. 49. N 4. P. 1598 1605.
83. Heat R.L., Rose J.D. Aliphatic nitro-compounds. Part VIII. Preparation of 2-nitroalkylamines // J. Chem. Soc. 1947. P. 1486 1489.
84. Ziyaei-Halimehjani A., Saidi M.R. Synthesis of aza-Henry products and enamines in water by Michael addition of amines or thiols to activated unsaturated compounds // Tetrahedron Lett. 2008. Vol. 48. N 7. P. 1244 1248.
85. ACD/Labs 6.00 (build 6.09/30 Sep 2002), Advanced Chemistry Development Inc., http://www.acdlabs.com.
86. ИЗ. Перекалин В.В. Непредельные нитросоединения. JL: ГОСХИМИЗДАТ, 1961. 335 с.
87. Берестоеицкая В.М., Сперанский Е.М., Перекалин В.В. Полифункциональное реагирование нитросульфоленов // ЖОрХ. 1979. Т. 15. Вып. 1.С. 185 195.
88. Arnauld Т., Barton D.H.R., Normant J.-F., Doris E. Chemistry of pentavalent organobismuth reagents. Regioselective a-arylation of a,|3-unsaturated carbonyls and,related systems // J. Org. Chem. 1999. Vol. 64. N 18. P. 6915 -6917.
89. Alameda-Angulo С., Quiclet-Sire В., Schmidt E., Zard S.Z. On the 2,3. sigmatropic rearrangement of allylic nitro compounds // Org. Lett. 2005. Vol. 7. N16. P. 3489-3492.
90. Ефремова И.E., Берестоеицкая В.М. Особенности реагирования 4-нитро-З-хлор-2- и -3-тио лен-1,1-диоксидов с нуклеофильными реагентами // ЖОрХ. 1985. Т. 21. Вып. 5. С. 1140 1141.
91. Общая органическая химия / Под ред. Бартона Д., Оллиса У.Д. Т. 3. Азотсодержащие соединения / Под ред. Сазерленда И.О. М.: Химия, 1982. 736 с.
92. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия. Ч. 2. М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. 622 с.
93. Пат. US 2865923. 2-Nitroethylhydrazine derivatives / Carnahan R.E., Kent G.E., Kent R.E. Pfizer and Co. II 1954.
94. Prochazka M, Horak V. Uber sulfolane III. Alkalispaltung des sulfolanringes // Collect. Czech. Chem. Comm. 1959. Vol. 24. N 5. P. 1677- 1681
95. Corey E.J., Lowry Т.Н. The stereochemical course of protonation of a-sulfonyl carbanions // Tetrahedron Lett. 1965. Vol. 6. N 13. P. 793 801.
96. Химия алкенов / Под ред. Патая С. Л.: Химия, 1969. С. 260 344.
97. Patai S., Rappoport Z. Nucleophilic attacs on carbon-carbon double bonds. Part I. General considerations: arylmethylene transfer and cyclodimerisation // J. Chem. Soc. 1962. N 2. P. 377 382.
98. Абоскалова Н.И., Фелъгендлер A.B., Шеремет E.A., Трухин Е.В, Берестовицкая В.М. Геминально активированные нитроэтены в реакциях переалкенилирования // ЖОрХ. 2003. Т. 39. Вып. 5. С. 790 792.
99. LatifN., Asaad F.M., Hosni Н. iV-Unsubstituted (carbamoyloxy)nitrostyrenes: a new series of aryl-P-nitroalkenes with fungicidal properties // Lieb. Ann. Chem. 1987. N 52. P. 495 498.
100. Булатова H.H., Суворов H.H. Производные индола. XXXVI. Взаимодействие 3-(3-нитровинилиндолов с нуклеофильными реагентами // ХГС. 1969. №5. С. 813-817.
101. Абоскалова Н.И., Смирнова Н.Н., Катаева О.Н., Байчурин Р.К, Фелъгендлер А.В., Беркова Г.А., Берестовицкая В.М. Р-Ацетил-(3-нитростиролы: строение и применение в синтезе гетерилсодержащих структур // ЖОХ. 2008. Т. 78. Вып. 9. С. 1479 1486.
102. Ефремова И.E., Берестовицкая В.М., Перекалин В.В. Метод синтеза оксимов нитротиоленон-1,1-диоксидов // ЖОрХ. 1984. Т. 20. Вып. 4. С. 890- 891.
103. Паперно Т.Я., Перекалин В.В. Инфракрасные спектры нитросое-динений. Л.: Изд-во ЛГПИ им.А.И. Герцена, 1974. 185 с.
104. Силъверстейн Р., Басслер Г., Моррил Т. Спектрометрическая идентификация органических соединений. М.: Мир, 1977. 590 с.
105. Беллами Л. Новые данные по ИК-спектрам сложных молекул. М.: Мир, 1971.318 с.
106. Козицына Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и масс-спектроскопии в органической химии. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1979. 240 с.
107. Denmark S.E., Sternberg J.A., Lueoend R. a-Nitro keto hydrazone and keto imine dianions. Synthetic equivalents for the nitroalkene d synthon // J. Org. Chem. 1988. Vol. 53. N 6. P. 1251 1263.
108. Hayashi Т., Senda Т., Ogasawara M. Rhodium-catalyzed asymmetric conjugate addition of organoboronic acids to nitroalkenes // J. Am. Chem. Soc. 2000. Vol. 122. N 43. P. 10716 10717.
109. Cavill J.L., Peters J.-U., Tomkinson N.C.O. Iminium ion catalysis: Use of the a-effect in the acceleration of the Diels-Alder reaction // J. Chem. Soc., Chem. Comraun. 2003. N 6. P. 728 729.
110. Липина Э.С. Сопряжённые непредельные динитросоединения (синтез, строение, химические превращения). Дисс.док. хим. наук: 02.00.03. JI., 1984. 326 с.
111. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М.: Мир, 1965. 209 с.
112. Keith T.A. AIMA11 (Version 08.01.25), 2008, http://aim.tkgristmill.com.
113. Sheldrick G.M. SHELXTL v. 5.10, Structure Determination Software Suit, Bruker AXS: Madison, Wisconsin, USA.
114. Hansen N.K., Koppens P. Testing aspherical atom refinements on small-molecule data sets //Acta Crystallogr. A., 1978, Vol. 34. N 6. P. 909 921.
115. Hirshfeld F.L. Can X-ray data distinguish bonding effects from vibrational smearing? // Acta. Crystallogr. 1976. Vol. 32. P. 239 244.
116. Киржниц Д.А., Лозовик Ю.Е., Шпатаковская Г.В. Статическая модель вещества // Успехи Физ. Наук. 1975. Т. 711. С. 3-47.
117. Stash A., Tsirelson V. WinXPRO A program for calculation of the crystal and molecular propeties using the model electron density. Moscow. 2001.
118. Гордон А., Форд P. Спутник химика. M.: Мир, 1976. 542 с.
119. Общий практикум по органической химии. // Под ред. А.Н. Коста. М.: Мир, 1965. 678 с.
120. Dehn W.M., Jackson КЕ. Phosphoric acid in organic reactions // J. Am. Chem. Soc. 1933. Vol. 55. N 10. P. 4284 4287.
