Взаимодействие производных 4,5-дигидро-1H-имидазол-3-оксида с алкинами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

Попов, Сергей Александрович АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Новосибирск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2006 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.03 КОД ВАК РФ
Диссертация по химии на тему «Взаимодействие производных 4,5-дигидро-1H-имидазол-3-оксида с алкинами»
 
Автореферат диссертации на тему "Взаимодействие производных 4,5-дигидро-1H-имидазол-3-оксида с алкинами"

На правах рукописи

Попов Сергей Александрович

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРОИЗВОДНЫХ 4,5-ДИГИДРО-] Я-ИМИДАЗО Л-3-ОКСИДА С АЖИНАМИ

(02.00.03 - органическая химия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Новосибирск - 2006

Работа выполнена в Новосибирском институте органической химии им. Н.Н Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор Резников В.А.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Лёшина Т.В.

кандидат химических наук Генаев А. М.

Ведущая организация:

Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского

Защита состоится «30» мая 2006 г. в 15.00 на заседании диссертационного совета Д 003.049.01 в Новосибирском институте органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН по адресу 630090, г. Новосибирск, проспект акад. Лаврентьева, 9.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН.

Автореферат разослан <е£%Гапреля 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д. х. н.

Петрова Т. Д.

2 ОР£А -103-ГО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Неугасающий интерес к реакциям 1,3-диполярного циклоприсоединения связан со значительными возможностями этого синтетического подхода. В период с начала шестидесятых годов прошлого столетия и до настоящего времени внимание исследователей, занимающихся изучением этих реакций, обращено к нитронам как 1,3-диполям. Однако, несмотря на то, что процесс 1,3-диполярного циклоприсоединения нитронов, незамещённых по атому углерода гегероатомными функциями, достаточно хорошо изучен и активно используется в органическом синтезе, споры о его механизме продолжаются до сих пор. Кроме того, наличие гетероатомных заместителей способно коренным образом изменить поведение нитрона в реакции с диполярофилами.

Одним из таких малоизученных типов нитронов, способных выступать в роли 1,3-диполя являются производные 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида. эр3-Гибридный атом азота, присоединённый к а-углеродному атому нитронной группы, способен эффективно сопрягаться с я-системой нитрона, определяя ряд особенностей в химических свойствах последнего. Возможность вовлечения Ы-незамещённых производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксвда, содержащих заместитель в положении 2 гетеро цикла в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения не является очевидной, и до настоящего времени не была продемонстрирована. Не изученными оставались также кинетические особенности и механизм реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения алкинов к нитронам подобного рода.

Цель работы - изучение взаимодействия производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3 -оксида с диполярофилами и, в частности, с алкинами. Основными задачами исследования явились: определение синтетических возможностей, кинетических особенностей и установление механизма процесса 1,3-диполярного циклоприсоединения указанных соединений, а также выявление возможных альтернативных путей реакции.

Научная новизна и практическая значимость. Ы-незамещённые производные 4,5-дигидро-1 Н-имидазол-З-оксида способны существовать в виде двух таутомерных форм - гвдроксиаминоиминной и аминонитронной, причём в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения способна вступать только последняя. С применением методов ЯМР |3С спектроскопии нами обнаружено, что в растворе эти соединения существуют в виде равновесной смеси обеих форм, и доминирующей может быть любая из них. Положение равновесия определяется рядом факторов, одним из которых является природа растворителя. Так, увеличение полярности растворителя приводит к смещению равновесия в сторону аминонитронной формы. Кроме того, растворитель может оказывать влияние на соотношение форм путём специфической стабилизации одной из них. Показано, что протонные растворители увеличивают содержание аминонитронной формы, а алротонные диполярные растворители смещают равновесие в сторону гидроксиаминоиминной формы.

На положение равновесия также оказывает заметное влияние природа заместителя в положении 2 имидазолинового кольца: с-, и в еще большей степени тс-доноры смещают равновесие в сторону аминошпрона, а акцепторы - в сторону Ы-гидроксиаминоимина.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург

В ходе работы продемонстрировано, что нитроны - производные 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида, замещённые как в положение 2 гетероцикла, так и по атому азота легко вступают в реакцию 1,3-Диполярного циклоприсоединения с широким кругом акцепторно-замещенных алкинов с образованием циклоаддуктов -производных 1,2,3,7а-тетрагидроимидазо[1,2-Ь]изоксазола. Обнаружена высокая активность и региоселективность изучаемых нитронов. В тоже время, 4,5-дигидро-lH-имидазол-З-оксиды не вступают в реакцию циклоприсоединения с такими диполярофилами, как алкены, изоцианаты и диэтилазодикарбоксилат.

Обнаружено, что при взаимодействии N-незамещённых производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида с несимметрично замещёнными алкинами реакция может протекать по двум конкурирующим направлениям - как циклоприсоединение и нуклеофильное присоединение N-гидроксиаминоиминного таутомера по активированной кратной связи алкина. Показано, что растворитель способен в значительной степени влиять на соотношение скоростей этих конкурентных процессов, что позволяет в некоторых случаях направлять реакцию почти целиком по тому или иному пути. Наряду с растворителем, заместитель в положении 2 имвдазолинового кольца также существенно влияет на состав продуктов реакции. Это происходит как вследствие изменения положения равновесия, так и в результате влияния заместителя на скорости самих конкурирующих процессов.

Важным этапом в изучении механизма реакции является определение влияния различных факторов, таких как растворитель, заместители и др., на протекание процесса - его скорость и селективность. В этой связи, с применением методов УФ и ЯМР спектроскопии нами изучено влияние растворителя на скорость реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида к алкинам. Обнаружено, что в случае интернальных алкинов увеличение полярности растворителя заметно увеличивает скорость процесса, что нехарактерно для изолированных нитронов. Использование данных, полученных методом конкурентных реакций и сопоставление значений констант скоростей реакции, позволило построить ряды активностей нитронов и алкинов в реакциях циклоприсоединения. Выявлена высокая чувствительность изучаемых нитронов к природе заместителя в алкине, а также обнаружена линейная корреляция между реакционной способностью (log(kx/kH)) производных 2-(4-И-фенил)-4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида и электрофильными константами 5Р+ заместителей R.

С привлечением ab initio расчётов проведённых в базисе 3z, построен энергетический профиль и определены строение и энергетические характеристики переходных состояний.

Совокупность экспериментальных данных и результатов расчётов позволила предложить модель согласованного несимметричного процесса, в рамках которой находят объяснение многие обнаруженные экспериментальные факты. Использование ab initio рассчётов и принципов, положенных в основу этой модели, позволяет прогнозировать активность и региоселективность в реакции циклоприсоединения соединений, подобных изученным.

Апробация работы. Основные результаты обсуждены на Объединенном семинаре НИОХ СО РАН; отдельные части работы были представлены на Молодежных научных школах-конференциях по органической химии (Екатеринбург 2002, Новосибирск 2003, Екатеринбург 2004), Третьей евроазиатской конференции по гетероциклическим соединениям "Гетероциклы в Органической и Комбинаторной

Химии" (ЕАНМ-2004).

Публикации. Основной материал диссертации опубликован в 4 статьях и тезисах 7 докладов.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 159 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературных данных, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы (142 наименования). Работа содержит 55 схемы, 20 таблицы и 22 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Во введении обосновывается актуальность темы, показаны научная и

практическая значимость, выбор объектов и цель исследования.

Первая глава является обзором литературным данных и посвящена реакциям , 1,3-диполярного циклоприсоединения алкинов к нитронам.

Вторая глава - обсуждение полученных результатов, включает разделы: Аминонитрон - N-гидроксиаминоиминное таутомерное равновесие в ряду производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксцда; 1,3-Диполярное

циклоприсоединение моно- и дизамещённых алкинов; Нуклеофильное присоединение несимметрично замещённых ацетиленов к N-нсзамещённым производным 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида; Модель реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения производных 4,5-дигидро-Ш-имидазол-З-оксидак алкинам

Третья глава - экспериментальная часть. В ней представлены данные по использованным материалам, оборудованию, методикам проведения экспериментов, расчетов, синтеза соединений и данные ЯМР, масс-, УФ- и ИК-спектров, РСА, температуры плавления и данные элементного анализа.

Взаимодействие производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида с алкинами

1.1. Аминонитрон - N-гидроксиаминоиминное таутомерное равновесие в ряду производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида

Отличительной чертой N-незамещённых производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида 5 является возможность их существования в виде двух таутомерных форм - аминонитронной А и N-гидроксиаминоиминной В (схема 1). В ( реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения способна вступать только

аминонитронная форма А, в то время как форма В может выступать в роли нуклеофила по отношению к активированным алкенам и алкинам. В литературе отсутствуют точные сведения о соотношении форм А и В в растворе, что делает i затруднительным изучение кинетики и механизма процесса.

Для количественного определения соотношения форм нами был использован метод спектроскопии ЯМР 13С. Процесс переноса протона для рассматриваемого случая является быстрым в шкале времени ЯМР, что не позволяет регистрировать в спектрах две формы по отдельности и непосредственно определять их соотношение, даже при понижении температуры до -90 °С.

Соотношение таутомерных форм определялось по положению обменно-суженых сигналов соединений 5 относительно сигналов «фиксированных» структур 6а-1 и 9а-1 в спектрах ЯМР 13С.

-мной -мной

з а »и

К, - СР, («), Н (Ь), СН,(с), С(СН,)з (<0, И. («), р-1ЧОгС*Н, (I), р-ОСНгСЛ (е), 2МСН,)гСМ (Ь), 2Л«-(СНз)з-С«Л2 (0, 3-Вг-6-ОН-С4Н3 0), З-ОН-2-пирндил (к), 2-РЬ-виннл (I). пНЧОз-СДЫт).

Схема 1

Соединения б и 9 были синтезированы методами, указанными на схеме 1.

В условиях быстрого обмена положение обмснно-суженного сигнала каждого из атомов относительно сигналов двух крайних форм 5А и 5В определяется величиной вклада каждой из них: 5В : 5А = Дб^Дбг. Наиболее чувствительным (Д8 максимальна) к таутомерным превращениям является атом С2, однако, оправданным оказалось применение также сигналов С6 (при их наличии).

Замена протона у атома азота N-1 на метальную группу в 9 или Ы-гидроксигруппы на метоксигруппу в 6, очевидно, влечёт за собой изменение положения сигналов находящихся рядом (1-4 связи) атомов. Во избежание <¡(,.1) значительных ошибок, вызванных этим Рисунок 1 обстоятельством, нами был произведён учёт [3-, у-

и 5-эффекгов группы СН3 на ядрах С2 и С6 (рис.1). Величины этих эффектов были определены на основании литературных данных для ряда структурно близких соединений, а также экспериментально. В последнем случае химические сдвиги обменных сигналов 5 принимали равными таковым для крайних форм 5В либо 5А в тех случаях, когда положение равновесия было целиком смещено в сторону одной из форм.

При помощи описанной методики было изучено влияние растворителя на положение аминонитрон - N-тадроксиаминоиминного таутомерного равновесия Соотношения форм 5Вс и 5Ас в различных растворителях приведены в таблице 1.

Вследствие того, что форма А являв! ся более полярной, чем В (согласно расчетам ГОУб-ЗЮйр): ц(5Ас) = 5.43 Б, ц(5Вс) = 2.35 О), полярные растворители

Растворитель Е С, С,

В/А В/А

ССЦ 2 23 »10 »10

С15С1, 4.70 2.97 3.64

С02С12 89 0.64 0.58

снзсю 326 «ОЛ «0.1

ОМБО-Л, 49 6.45 5.88

Таблица 1

о—н._ +1 \ /

Рисунок 2.

Подтверждением этому является сравнение данных в ряду растворителей ССЦ, СБСЬ, СЕ^СЬ где с увеличением диэлектрической проницаемости растворителя доля нитронной формы 5Ас заметно увеличивается.

Кроме поляризационных, в стабилизации одного из таутомеров могут принимать участие и специфические взаимодействия, такие как образование водородных связей. Метанол, являясь протонным растворителем, способен образовывать прочные водородные связи с атомом кислорода нитронной группы образуя сольваты 10, стабилизируя форму А, дипо-

лярный апротонный растворитель ДМСО напротив, стабилизирует форму В за счёт образования ассоциаггов 11, рисунок 2. Это может служить объяснением высокого соотношения В : А в растворе ДМСОс^ и неизмеримо малому а СН3(Ю (таб. 1).

Показано, что природа заместителя К2 заметно влияет на соотношение форм, что связано с эффективным взаимодействием заместителя с тс-системой имидазолинового цикла Данные о соотношениях форм В и А в растворе СОС13 представлены в таблице 2._

Влияние заместителя Н2 на соотношение форм не является следствием какого-то одного из факторов - индуктивного или мезомерного эффекта заместителя, полярности и др. Относительная стабилизация одной из форм при введении заместителя должна быть симбатна изменению электронной плотности на атомах, к которым присоединён протон (N3 и О). Увеличение электронной плотности на этих центрах приводит к увеличению порядка связи Х-Н и стабилизации такой структуры. Используя этот подход, мы сделали попытку объяснить наблюдаемые изменения.

Индуктивный эффект, как известно, быстро затухает при удалении по цепи связей от группы, оказывающей его. Кислородный и азотный центры в сравниваемых структурах 5В и 5А отделяют от заместителя различное количество связей - три и две соответственно. Следовательно, индуктивное влияние заместителя И2 па атом азота N3 больше, чем на атом кислорода. Таким образом, заместители с -I эффектом должны дестабилизировать аминонитронную форму сильнее, чем Ы-гидроксиаминоиминную. Напротив, заместители с +1 эффектом увеличивают долю формы А. Эту тенденцию можно проследить в ряду Я: = СР3, Н, СН3, С(СНз)з (табл. 2).

Кг С, &

В А В А

а »10 »10

Ь 4.72 -

с 2 97 364

Л 0,51 1,09

е 0.17 020

{ 0 26 0 30

g <01 0 18

Ь 0.81 1 18

1 0.38 0 59

1 0 25 0 35

Таблица 2.

Заместители, проявляющие мезомерный эффект, в ещё большей степени способны влиять на относительную стабилизацию одной из форм, поскольку смещение гс-электронной плотности по цепи сопряжения происходит значительно эффективнее, чем смещение ст-элекгронов.

Согласно данным PC А и ab initio расчётов, порядки связей NrC2 в 5В и C2-N3 в 5А больше единицы, что означает, возможность сопряжения атомных орбиталей атомов N, hN3c гс-системой заместителя. Атом кислорода гидроксильной группы в молекуле 5ВЬ выведен из плоскости Ni-C2-N3, что значительно снижает эффективность сопряжения. Следовательно, мезомерный эффект заместителя в основном должен проявляться в изменении электронной плотности на атоме N3, что согласуется с данными ab initio расчётов о величинах малликеновских зарядов на N3 и О. Согласно расчётам диапазон изменения электронной плотности на атоме кислорода составляет 0.017 е, в то время как для N3 он равен 0.048 е.

Таким образом, заместители, обладающие +М-эффектом смещают положение таугомерного равновесия в направлении нитронной формы А. Иллюстрацией сказанному служит изменение содержания нитронной формы в ряду пара-фенилзамещённых производных 5e,f,g.

Дня наилучшего сопряжения угол между л-системами заместителя R2 и 2-имидазолшювого кольца должен быть минимальным. Однако, согласно дадаым РСА и квантово-химическим расчетам, пленарному расположению ароматического кольца препятствуют сгерические затруднения. Вследствие этого, увеличение сгерических препятствий (за счёт введения метальных групп в орто-тшжешв фенильного фрагмента) должно уменьшать содержание нитронной формы А, что согласуется с экспериментом (таблица. 2).

столько велика, что даже в кри-

I . I ' I- • I ■ I ■ I ■ I ■ ....... сталле они существуют в форме

abcdefghi 1— и 5Дк, в отличие от соеди-

деляется разницей энергий их образования и В : А = ехр[-ДЕо6р,'Т?.Т]. Таким образом, стабилизации нитронной формы (уменьшению величины В : А) при введении заместителя должно отвечать уменьшение ЛЕ0бр.

—■— HF/6-31(d,p) —•—С2-эксперимент -А— Сб-эксперимент

Как было показано на примере влияния растворителей, образование межмолекулярных водородных связей способно существенно стабилизировать одну из форм. В ещё большей степени это проявляется в случае реализации внутримолекулярных водородных связей в молекулах 5) и 5к. В этих структурах стабилизация нитронной формы за счёт образования внутримолекулярной водородной связи с ОН-группой на-

Рисунок 3

нений 5Ь и 5е.

Соотношение форм В: А опре-

Сравнение расчётных и экспериментальных (по данным ЯМР для атомов С2 и С6) величин ДЕобр обнаруживает хорошую качественную сходимость (рис 3), что может служить подтверждением того, что наблюдаемые эффекты заместителя не являются лишь следствием сольватационных эффектов.

2.2.1.13-Диполярное циклоприсоединение моно- и дизамещённых алкинов

Ме РЬ СМа ОМе <Жк ОВ № № Н № СОДО СТ, t 4 < Г (к

Используя методики получения производных 4,5-дигидро-1 Н-имида-зол-3-оксида, описанные выше (схема 1), мы синтезировали ряд нитронов 5, 9 и 12. Все перечисленные нитроны были исследованы в качестве 1,3-диполей во

взаимодействии с рядом моно- и дизамещённых алкинов (схема 2).

Реакцию циклопри-соединения проводили в двух вариантах - в гомогенном (в растворе) и гетерогенном - при выдерживании кристаллического образца нитрона в парах диполярофила. При проведении реакции в гетерогенных условиях образуются продукты циююприсоединения такого же строения, что и в гомогенных условиях и с соизмеримыми выходами.

Несмотря на то, что N-незамещённые производные 5 в растворе существуют в виде смеси таутомеров, при проведении реакции с алкипами в хлороформном растворе преимущественно, а в большинстве случаев исключительно образуются соответствующие циклоаддукты 14 и (или) продукты их раскрытия 15 (путь I).

Характерной особенностью производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида является их высокая региоселективносгь в реакциях с алкипами - в случае несимметричных алкинов образуется только один региоизомер, в котором более акцепторный заместитель находится в положении 4 изо-ксазолинового цикла. Строение большей части синтезированных циклоаддуктов установлено по данным ЯМР *Н и lJC, а структура некоторых из них подтверждена данными рентгеноструктурного анализа (рис. 4).

Рисунок 4

Региоселективность реакции не изменяется даже при наличии значительных пространственных затруднений, таких как введение одной или двух метальных групп в орто-положение фенильного кольца в положении 2 гетероцикла, приводящее к повороту плоскости ароматического кольца относительно плоскости ими-дазолинового цикла. Возникающее пространственное экранирование нитрон ной группы приводит к значительному снижению скорости реакции, а иногда и к полной инертности нитрона даже по отношению к самым активным диполярофилам.

Полагая изучаемый процесс ),3-диполярного пиклоприсоединения согласованным, его региоселективность можно объяснить, используя теорию граничных молекулярных орбиталей Проведённые ab initio расчёты указывают на то, что определяющим в данном случае является взаимодействие HOMO нитрона с LUMO алкина. Высокая региоселективность изучаемой реакции, таким образом, связана со значительной разницей квадратов коэффициентов атомных функций (<р,2) на реакционных центрах в LUMO несимметрично замещённых алкинов, и в HOMO нитронной группы

2.2.2. Нуклеофильное присоединение несимметрично замещённых ацетиленов к N-незамещённым производным 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида

Наряду с реакцией 1,3-циклоклоприсоединения возможен и другой альтернативный путь взаимодействия N-незамешённых производных 5 с акцепторно замещёнными ал кипами. N-гидроксиаминоиминная форма 5В способна выступать в роли нуклеофи-ла и атаковать активированную тройную связь, приводя к образованию продуктов присоединения 16(E,Z) (путь II, схема 2). Сам факт наличия таутомерного равновесия не является достаточным условием реализации этого направления реакции, однако наличие этого альтернативного пути и образование соответствующих продуктов подтверждается анализом спектров ЯМР 'Н реакционных смесей, образующихся при взаимодействии несимметрично замещённых алкинов с нитронами 5

Скорость реакции циклоприсоединения, как процесса согласованного, способна изменяться не только за счёт влияния растворителя на переходное состояние, но и в результате изменения концентрации субстрата - аминонитронной тау-томерной формы (положения равновесия). Общая скорость реакции нуклеофильного присоединения должна возрастать при увеличении полярности растворителя, и уменьшаться за счёт снижения концентрации N-гидроксиамино-иминной формы 5В

Растворитель Е JE+Z)

гексан 1 89 2 10

ССЦ 2 23 1 74

бензол 2 28 264

гексафюрбснзол 2 67

диэтиловый эфир 4 34 11 79

октафтортолуол - 25

пентафторбензол - 2 33

CHCI, 47 4 74

фторбензол 5 42 24

этил ацетат 6 02 15 58

ТГФ 7 32 38

СН2С12 89 464

PhCFj 9 18 1 22

1,2-дихлорэтан 104 4 17

ацетон 20 7 56

CHjCN 362 16 36

CH,N02 38 6 1 98

триэтиламин 2 42 0 38

ДМСО 49 > 100

метанол 32 6 0019

Таблица 3

Обнаружено, что варьирование растворителя способно заметно изменять количественный состав продуктов взаимодействия изучаемых нитронов с несиммет-

И») И(0)

Рисунок 5 Рисунок 6

рично замещёнными алкинами Соотношения продуктов присоединения 16Zc, 16Ес (г- и Е-изомеров, соответственно) и циклоприсоединения 14 (Сус1) в реакции имидазолина 5с с метилпропиолатом в различных растворителях представлены в таблице 3.

В ряду растворителей несклонных специфически взаимодействовать ни с реагентами, ни с продуктами наблюдается линейная зависимость между дипольным моментом растворителя (ц) и соотношением продуктов циклоприсоединения сус! и присоединения (Е+г), сус!:(Е+г) = 1 86+ 1.62-ц(0), Я = 0.995, рисунок 5.

Для ряда фторированных бензолов наблюдается тенденция к уменьшению относительного содержания продуктов циклоприсоединения Сус1 в реакционной смеси с увеличением полярности растворителя рисунок 6 Это влияние противоположно тому, которое наблюдается в ряду хлорзамещённых предельных углеводородов.

Полярные апротонные растворители, такие как ДМСО, способны смещать положение аминонитрон-Ы-гидроксиаминоиминного равновесия в сторону увеличения содержания формы 5В в результате сольватации (структура 11, рис. 2). В то же время сольватация гидроксигруппы снижает ее нуклеофильноегь. Как следствие, в

растворе ДМСО продукты присоединения не образуются (таб. 3). Аналогичное влияние, оказывают и другие кислородсодержащие апротонные растворители, в которых увеличение диэлектрической проницаемости заметно снижает долю продуктов присоединения (рис. 7). Метанол, как протонный растворитель, напротив, за счёт

с

Рисунок 7

~сус!: (Е+2) | ацетон в

» ГГФ

60-, 50 4030 20-

а зтилацегат Ю' * диэтиловый эфир

4 6 а 10 12 14 16 18 20 22

образования сольвата 10 (рис. 2) блокирует атом кислорода нитронной группы Вследствие этого при взаимодействии 5с с метилпропиолатом в метаноле наблюдается значительное преобладание продуктов присоединения над продуктом циклоприсоединения (таб. 3).

Характер заместителя И2 существенно влияет на соотношение продуктов конкурирующих реакций. Так, в случае заместителей способных эффективно сопрягаться с я-системой имидазолинового кольца 5е,Г,1 при проведении реакции в хлороформе продукты присоединения 16 не образуются в отличие от 2-алкилзамещенных субстратов 5а,с,с1.

2.3. Модель реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения производных 4,5-дигидро-Ш-имнаазол-З-оксида к алкияам

Для количественного определения влияния различных факторов на скорость реакции необходимым шагом является определение вида кинетического уравнения. Методом спрямления кинетических кривых, полученных с использованием УФ и ЯМР спектроскопии, нами показано, что исследуемая реакция подчиняется кинетическому уравнению (1) для различных производных 9 и 13, вне зависимости от природы растворителя. Это дало возможность определять величины констант скоростей для изучаемого процесса

скорость=4г[нмтрон][алкив] (1).

Знание эффектов среды может пролить свет на особенности механизма, в связи с чем, нами были проведены эксперименты по определению скоростей реакций циклоприсоединения нитронов 9еД и И-»?гре/я-бутю1-С-фенилнитрона 17 к алкинам 13<1,е/ с применением методов ЯМР 'Н и УФ спектроскопии, результаты которых приведены в таблице 4.

Нитрон Алкин к-КГ1 (М'с') при 24 °С

МеОН снсь СбНб СС14 ТГФ ацетон СНзСЫ ДМСО

9е 13Г <0,4 1 8 - 18 - 35 - 80

Ж 13(1 - 61 - 274 620 950 1390 2110

13е 7,25 123 - 425 - 287 - 396

17 Ш - - - 0,028 - 0,007 - 0,036

Таблица 4.

В ряду апротонных растворителей скорость реакции циклоприсоединения изучаемых нитронов 9 к иптернапьным алкинам 13 заметно увеличивается при повышении полярности среды (рисунок 8). Такой эффект, нехарактерный для «изолированного» нитрона 17 (ср. табл 4) может свидетельствовать о бблыпей полярности переходных состояний по сравнению с полярностью исходных реагентов в реакциях производных 9.

г+шП

е+130 |

О к («+13(1) □ к(9е+

ТГФ

о,-сц.. '

-£>' ... -

ацтж - "О

сн,сч о

дмсо , о.-'

дмсо .4 --

Рисунок 8.

В то же время, величина этого влияния не позволяет говорить об образовании цвитгер-ионного ингермедиата. Следует отметить, что для реакций с участием терминальных алкинов, подобная корреляционная зависимость отсутствует, что связано, по всей видимости, с образованием водородных связей С-Н.. О между молекулами диполярофила и растворителя.

Падение скорости при проведении реакции в метаноле, по всей видимости, свя-

Алкин кмх для 9е

13Г 5 2-10-3

13с 1 26-10"'

13<1 3 94-10-'

13« 1

13Ь 187

13е 370

13а 810

13к >8-104

Важным фактором, определяющим скорость реакции, оказывается влияние природы заместителей в алкине. Методом конкурентных реакций и сопоставлением непосредственно измеренных констант скоростей были построены ряды относительной активности алкинов 13 по отношению к нитронам 9 (таб. 5).

Показано, что в целом, происходит ускорении реакции при увеличении суммарного электроноакцепторного характера заместителей в алкине, тем не менее, у этой тенденции есть существенные особенности. В частности при переходе от терминальных алкинов к их фенилзамещенным аналогам, активность снижается в среднем на два порядка, а при переходе от диметалацетилендикардоксилата к этил 4,4,4-трифторобут-2-иноаггу 13Ь происходит более чем стократное увеличение скорости реакции.

Для определения влияния на скорость реакции заместителей К, и Л2 нами построены ряды относительных констант скоростей реакций нитронов 5 и 9 с алки-нами 13 в СНС13 при 24°С (таб. 6).

Таблица 5

Нвтров^ кии. V

Ь ь 13е

5с - 22 -

5е - 029 -

К 1 1 0 79

9е 2,7 28 0

9е 6.2 6 1 -0 78

9с 18.9 171

При переходе от Н2~Ме к Я2=РЬ, скорость реакции падает примерно в 6 раз (таб. 6), что может быть связано с увеличением стерических препятствий. Стерические препятствия, оказываемые процессу циклоприсоединения пара-нитрофенильным 9{, фенилным 9е и пара-метоксифенильным 98 заместителями - одинаковы, тогда как их я-донорные свойства заметно различаются. Увеличение я-донорных способно-Таблица 6 стей заместителя приводит к увеличению актив-

ности нитрона (таб. 6). Наблюдается хорошая линейная корреляция между реакционной способностью (1о^кх/кн)) арилзамещён-ных нитронов 9(е-§) и электрофильными константами заместителей в пара-положении 5р+ (таб. 6). Чувствительность р в реакции с алкином 13Ь составляет -0.51 (для алкина 13е р = -0.50). Это свидетельствует, о том, что в переходном состоянии на атоме С-2 имидазолинового кольца локализован положительный заряд, однако, величина этого заряда невелика

Введение метальной группы к атому азота имидазолинового кольца (И,) приводит к повышению скорости реакции в 7-10 раз (таб. 6). Этот эффект, по суш, связан с усилением донорных свойств атома азота, влияние которого можно прослед ить, сопоставляя величины констант скоростей реакций структурно близких нитронов 9е и 17 (ср табл.

В растворе СС1( нитрон 9е реагирует с алкином 13(1 в 2.7-104 раз быегрее, а в ацетоне примерно в 4-105 раз быстрее, чаи 17.

Нами предпринята попытка построить квантово-механическую модель взаимодействия расмотрен-ных нитронов с дипо-лярофилами. Проведены ¿ЖГ расчёты в базисе Ъг, позволившие путйм численного решения, построить энергетическую поверхность реакции циклоприсо единения 5Ь к 13а в координатах длин образующихся связей С-С (г,) и С-0 (гг) (рис. 9).

Рисунок 9

Рисунок 10

Такие экспериментальные данные, как, возрастание скорости реакции при увеличении полярности среды (рис. 8) и л-донорных свойств заместителя Яг (таб. 6), заметно ббльшая активность 13Ь по сравнению с 13с и 1М, свидетельствуют против бирадикального механизма. Поэтому моделирование реакции производилось с сохранением мультиплетности системы.

Отсутствие локальных минимумов на потенциальной поверхности, наряду с малым влиянием полярности растворителя на скорость (рис. 8) и низкой чувствительностью реакции (р = -0 51) (таб. 6), указывают на одностадийность процесса.

Используя стандартные расчётные методики, мы определили строение и энергетические характеристики целого ряда переходных состояний для реакций цикло-присоединения алкинов 13 к нитронам 5, 9 и 17 (рис. 10). Сопоставление расчётных величин -Еа с логарифмом экспериментально измеренных констант скоростей ^(квф) для реакций нитрона 9е с ал кипами 13, демонстрирует хорошую сходимость в случае интернальных алкинов (рис. 11). Заметное от. клонение значений для терминальных алкинов 13а,е может быть объяснено специфическим взаимодействием алкина с растворителем (см. выше). Рассчитанные величины Еа также согласуются с данными по влиянию заместителей ^ и В2 на активность нитрона. Хорошая сходи> 8 ю моста расчётов с экспериментальными данными позволяет использовать их для интерпретации особенностей изучаемого процесса.

Переходное состояние, таким образом, представляет собой полярную структуру, в которой положительный заряд локализован на атоме С-7а, а отрицательный находиться на л-орбитали диполярофила (атом С-7) (рис. 10). Причиной этого, по

0-

•2-

i X -4-

§

й

ч" -8-

-10-

-12-

13Л

9-*

.-'о 1ЭЬ

138

1-202 Рисунок 11

всей видимости, является высокая я-донорная способность атома азота N-1, неподеленная электронная пара которого способна эффективно стабилизировать положительный заряд на атоме С-7а.

Устоявшийся подход к рассмотрению региоселективности и относительной активности, основанный на использовании теории граничных молекулярных орбиталей даёт результаты зачастую противоречащие экспериментальным. Это связано со значительной разницей между геометрией и энергиями граничных орбиталей в реагентах и в переходном состоянии. Углеродный атом С-6, образующий связь с кислородом нитронной группы, имеет уже не вр-гибридизацию - в-характер значительно уменьшается, что приводит в разрыву цепи сопряжения между заместителем ВЦ и взаимодействующей я-орбиталыо. Таким образом, этот заместитель может стабилизировать переходное состояние в основном за счёт своих о-акцепторных свойств. В тоже время, заместитель при атоме С-7 способен эффективно стабилизировать переходное состояние. Таким образом, о-акцепторный заместитель должен эффективно увеличивать скорость реакции находясь при атоме С-6, а я-акцепторный - при атоме С-7. Ярким примером такого «тандема» является наиболее активный, из исследованных алкин 13Ь

ВЫ ВОЛЫ

1. Показано, что производные 1-гидрокси-2-имидазолина находятся в растворе в виде равновесной смеси аминонитроннной и М-гвдроксиаминоимин-ной форм. Положение равновесия чувствительно к ряду факторов, основными из которых являются:

а. Полярность растворителя, увеличение которой приводит к смещению равновесия в сторону аминонитронной формы;

б. Специфическое взаимодействие с протонными и апротонными растворителями.

в. Природа заместителя в положении 2 имидазолинового кольца: о- и особенно я-доноры смещают равновесие в сторону аминонитрона, а акцепторы в сторону Ы-гидроксиаминоимина.

2. Продемонстрировано, что нитроны - производные 4,5-дигидро-1 #-имидазол-3-оксида, замещённые как в положение 2 гетероцикла, так и по атому азота легко вступают в реакцию 1,3-ДИПолярного циклоприсоединения с широким кругом акцепторно-замещенных алкинов с образованием циклоаддуктов - 1,2,3,7а-тетрагидроимидазо[1,2-Ь]изоксазолов. Обнаружена высокая активность и региоселективность изучаемых нитронов.

3. Обнаружено, что при взаимодействии Ы-незамещённых производных 4,5-дигидро-Ш-имидазол-З-оксида с несимметрично замещёнными алкинами возможно протекание реакции по двум конкурирующим направлениям -циклоприсоединению и нуклеофильному присоединению гидроксигруппы Ы-гидроксиаминоиминного таутомера по активированной кратной связи. Показано, что растворитель способен в значительной степени влиять на соотношение скоростей этих конкурентных процессов, что позволяет в некоторых случаях направлять реакцию почти целиком по тому или иному пути Заместитель во втором положении имидазолинового кольца существенно влияет на состав продуктов реакции.

4. Изучено влияние растворителя на скорость реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения нитронов - производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида Построены ряды активности этих нитронов и алкинов в реакции циклоприсоединения. Выявлены структурные факторы, влияющие на активность субстратов этой реакции.

5. С привлечением ab initio расчётов проведённых в базисе 3z, построен энергетический профиль и определены строение и энергетические характеристики переходных состояний. На основании совокупности экспериментальных фактов и результатов расчётов предложена модель согласованного несимметричного процесса, что позволило не только объяснить наблюдаемые экспериментальные факты, но и прогнозировать активность и региоселективность реакции циклоприсоединения подобных соединений.

Основные результаты исследований изложены в следующих работах:

1. Reznikov, V.A., Roshchupkina, G.I., Mazhukin, D.G., Petrov, P.A., Popov, S.A., Fokin, S.V., Romanenko, G.V., Rybalova, T.V., Gatilov, Y.V., Shvedenkov, Y.G., Irtegova, I.G., Shundrin, L.A., Ovcharenko, V.I. A New Class of Enehydroxylaminoketones - 2-(l-Hydroxy-4,4,5,5-tetraalkylimidazolidin-2-ylidene)-l-R-ethanones: Synthesis and Reactions // Eur. J. Org. Chem. - 2004 - № 4 - P. 749-765

2. Popov, S.A., Andreev, R.V., Romanenko, G.V., Ovcharenko, V.I., Reznikov, V.A. Aminonitrone-N-hydroxyaminoimine tautomeric equilibrium in the series of 1-hydroxy-2-imidazolines // Journal of Molecular Structure. - 2004. - Vol. 697. - P. 49-60.

3. Popov, S. A., Chukanov, N. V., Romanenko, G. V., Rybalova, Т. V., Gatilov, Y. V., Reznikov, V. A, 1,3-DipolarCycloaddition Reaction of 4,5-Dihydro-lW-imidazole 3-oxides with Alkynes // J Het. Chem., - 2006. - Vol. 43 - P. 277-291.

4. Popov, S. A., Reznikov, V. A., 1,3-Dipolar Cycloaddition or Nucleophilic Addition: Influence of Solvents and Nature of Substituents in the Reagent and Substrate Molecules on the Reaction of 4,5-Dihydro-l#-imidazole 3-oxides with Alkynes // J. Het Chem., - 2006. - Vol. 43 - P. 293-298.

5. Попов С.Л. Новый подход к синтезу парамагнитных енаминокетонов производных 2-имидазолина // Молодежная научная школа-конференция по органической химии - Екатеринбург, 2002 - С. 360.

6. Попов С.А. Влияние различных факторов на активность и селективность производных 2-имидазолин-З-оксида в реакциях 1,3-диполярного j циклоприсоединения // Молодежная научная школа-конференция по органической

химии - Екатеринбург, 2004 - С. 58.

7.Popov S.A., Reznikov V.A., 1,3-Dipolar cycloaddition in the synthesis of imidazo[I,2b]isoxazole derivatives // 3rd EuroAsian Heterocyclic Meeting "Heterocycles " in Organic and Combinatorial Chemistry"- Novosibirsk, 2004 - P. 187.

I

Формат бумаги 60x84 1/16. Объем печати 1 печ. лист. Тираж 100 экз.

Отпечатано на ротапринте Новосибирского института органической химии им. Н.Н Ворожцова СО РАН 6300906 Новосибирск 90, пр. ак. Лаврентьева

Slö 06 ft

л - ТозТсГ И 03 10

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Попов, Сергей Александрович

Введение.

Глава 1. Реакция 1,3-диполярного циклоприсоединения алкинов к нитронам обзор литературных данных).

Введение.

1.1. Нитроны как 1,3-диполи.

1.2. Реакция 1,3-диполярного циклоприсоединения.

1.2.1. Ациклические нитроны.

1.2.2. Циклические нитроны.

1.2.3. Представления о механизме реакции.

1.3. Превращения циклоаддуктов - производных 2,5-дигидроизоксазола.

Глава 2. Взаимодействие производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида с алкинами.

Введение.

2.1. Аминонитрон - N-гидроксиаминоиминное таутомерное равновесие в ряду производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида.

2.2. Взаимодействие производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида с диполярофилами.

2.2.1. 1,3-Диполярное циклоприсоединение моно- и дизамещённых алкинов.

2.2.2. Нуклеофильное присоединение несимметрично замещённых ацетиленов к N-незамещённым производным 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида.

2.3. Модель реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида к алкинам.

Глава 3. Экспериментальная часть.

3.1. Синтез производных 4,4,5,5-тетраметил-4,5-дигидро-1Н-имидазола.—

3.2. Синтез продуктов 1,3-диполярного циклоприсоединения.

3.3. Реакция нуклеофильного присоединения нитронов к алкинам и алкенам.

3.4. Определение констант скоростей реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения нитронов к алкинам.

4. Выводы.

 
Введение диссертация по химии, на тему "Взаимодействие производных 4,5-дигидро-1H-имидазол-3-оксида с алкинами"

Не угасающий интерес к реакциям 1,3-диполярного циклоприсоединения связан со значительными возможностями этого синтетического подхода. В период с начала шестидесятых годов прошлого столетия и до настоящего времени внимание исследователей, занимающихся изучением этих реакций, обращено к нитронам как 1,3-диполям. Однако, несмотря на то, что процесс 1,3-диполярного циклоприсоединения нитронов, не замещённых по атому углерода гетероатомными функциями, достаточно хорошо изучен и активно используется в органическом синтезе, споры о его механизме продолжаются до сих пор. Кроме того, наличие гетероатомных заместителей способно коренным образом изменить поведение нитрона в реакции с диполярофилами.

Одним из таких малоизученных типов нитронов, способных выступать в роли 1,3-диполя являются производные 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида. Бр3-Гибридный атом азота, присоединённый к а-углеродному атому нитронной группы, способен эффективно сопрягаться с тг-системой нитрона, определяя ряд особенностей в химических свойствах последнего. Возможность вовлечения № незамещённых производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида, содержащих заместитель в положении 2 гетероцикла в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения не является очевидной, и до настоящего времени не была продемонстрирована. Не изученными оставались также кинетические особенности и механизм реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения алкинов к нитронам подобного рода.

В этой связи, целью настоящего исследования стало изучение взаимодействия производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида с диполярофилами и, в частности, с алкинами. Основными задачами исследования явились: определение синтетических возможностей, кинетических особенностей и установление механизма процесса 1,3-диполярного циклоприсоединения указанных соединений, а также выявление возможных альтернативных путей реакции.

Отличительной особенностью И-незамещённых производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида является их способность существовать в виде двух таутомерных форм - гидроксиаминоиминной и аминонитронной, причём в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения способна вступать только последняя. С применением методов ЯМР 13С спектроскопии нами обнаружено, что в растворе эти соединения существуют в виде равновесной смеси обеих форм, и доминирующей может быть любая из них. Положение равновесия определяется рядом факторов, одним из которых является растворитель. В частности, увеличение его полярности приводит к смещению равновесия в сторону аминонитронной формы. Кроме того, растворитель может оказывать влияние на соотношение форм путём специфической стабилизации одной из них. Так показано, что протонные растворители увеличивают содержание аминонитронной формы, а апротонные диполярные растворители смещают равновесие в сторону гидроксиаминоиминной.

На положение равновесия также оказывает заметное влияние природа заместителя в положении 2 имидазолинового кольца: а- и в еще большей степени п-доноры смещают равновесие в сторону аминонитрона, а акцепторы - в сторону 1ч[-гидроксиаминоимина.

В ходе работы продемонстрировано, что нитроны - производные 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида, замещённые как в положение 2 гетероцикла, так и по атому азота легко вступают в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения с широким кругом акцепторно-замещенных алкинов с образованием циклоадцуктов - 1,2,3,7а-тетрагидроимидазо[1,2-Ь]изоксазолов. Обнаружена высокая активность и региоселективность изучаемых нитронов. В тоже время, 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксиды не вступают в реакцию циклоприсоединения с такими диполярофилами, как алкены, изоцианаты и диэтилазодикарбок-силат.

Обнаружено, что при взаимодействии М-незамещённых производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида с несимметрично замещёнными алкинами возможно протекание реакции по двум конкурирующим направлениям - цикло-присоединению и нуклеофильному присоединению И-гидроксиаминоиминного таутомера по активированной кратной связи алкина. Изменяя положение таутомерного равновесия, как было показано, можно в какой-то мере изменять количественный состав продуктов реакции. В частности, показано, что растворитель способен в значительной степени влиять на соотношение скоростей этих конкурентных процессов, что позволяет в некоторых случаях направлять реакцию почти целиком по тому или иному пути. Наряду с растворителем, заместитель во втором положении имидазолинового кольца также существенно влияет на состав продуктов реакции. Это происходит как вследствие изменения положения равновесия, так и в результате влияния заместителя на скорости самих конкурирующих процессов.

Основным вопросом, связанным с механизмом реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения, который обсуждается в литературе, был, и отчасти остаётся, вопрос о стадийности процесса и, в этом контексте, о строении переходного состояния. Существует, по крайней мере, три принципиально отличающихся варианта протекания процесса - согласованный (перициклический) и, стадийные - цвиттер-ионный и бирадикальный.

Важным этапом в изучении механизма реакции является определение влияния различных факторов, таких как растворитель, заместители и др., на протекание процесса - его скорость и селективность. В этой связи, с применением методов УФ и ЯМР спектроскопии нами изучено влияние растворителя на скорость реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида к алкинам. Обнаружено, что в случае интернальных ал-кинов увеличение полярности растворителя заметно увеличивает скорость процесса, что нехарактерно для изолированных нитронов. Методами конкурентных реакций, а также сопоставлением значений констант скоростей нами построены ряды активностей нитронов и алкинов в реакциях циклоприсоединения. Выявлена высокая чувствительность изучаемых нитронов к природе заместителя в алкине, а также обнаружена линейная корреляция между реакционной способностью (1о§(кх/кн)) производных 2-(4-11-фенил)-4,5-дигидро-1Н-имидазол-3-оксида и электрофильными константами 8Р+ заместителей Я.

С привлечением ab initio расчётов проведённых в базисе 3z, построен энергетический профиль и определены строение и энергетические характеристики переходных состояний.

Совокупность экспериментальных данных и результатов расчётов позволила предложить модель согласованного несимметричного процесса, в рамках которой находят объяснение многие обнаруженные экспериментальные факты. Использование ab initio рассчётов и принципов, положенных в основу этой модели, позволяет прогнозировать активность и региоселективность в реакции цик-лоприсоединения соединений подобных изученным.

 
Заключение диссертации по теме "Органическая химия"

4. Выводы

1. Показано, что производные 1-гидрокси-2-имидазолина находятся в растворе в виде равновесной смеси аминонитроннной и Ы-гидроксиаминоимин-ной форм. Положение равновесия чувствительно к ряду факторов, основными из которых являются: а. Полярность растворителя, увеличение которой приводит к смещению равновесия в сторону аминонитронной формы; б. Специфическое взаимодействие с протонными и апротонными растворителями. в. Природа заместителя в положении 2 имидазолинового кольца: а- и особенно гс-доноры смещают равновесие в сторону аминонитрона, а акцепторы в сторону И-гидроксиаминоимина.

2. Продемонстрировано, что нитроны - производные 4,5-дигидро-1#-имидазол-3-оксида, замещённые как в положение 2 гетероцикла, так и по атому азота легко вступают в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения с широким кругом акцепторно-замещенных алкинов с образованием циклоаддуктов -1,2,3,7а-тетрагидроимидазо[1,2-Ь]изоксазолов. Обнаружена высокая активность и региоселективность изучаемых нитронов.

3. Обнаружено, что при взаимодействии Ы-незамещённых производных 4,5-дигидро-1Я-имидазол-3-оксида с несимметрично замещёнными алкинами возможно протекание реакции по двум конкурирующим направлениям - цикло-присоединению и нуклеофильному присоединению гидроксигруппы >Т-гидроксиаминоиминного таутомера по активированной кратной связи. Показано, что растворитель способен в значительной степени влиять на соотношение скоростей этих конкурентных процессов, что позволяет в некоторых случаях направлять реакцию почти целиком по тому или иному пути. Заместитель во втором положении имидазолинового кольца существенно влияет на состав продуктов реакции.

4. Изучено влияние растворителя на скорость реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения нитронов - производных 4,5-дигидро-1Н-имидазол-3оксида. Построены ряды активности этих нитронов и алкинов в реакции цикло-присоединения. Выявлены структурные факторы, влияющие на активность субстратов этой реакции.

5. С привлечением ab initio расчётов проведённых в базисе 3z, построен энергетический профиль и определены строение и энергетические характеристики переходных состояний. На основании совокупности экспериментальных фактов и результатов расчётов предложена модель согласованного несимметричного процесса, что позволило не только объяснить наблюдаемые экспериментальные факты, но и прогнозировать активность и региоселективность реакции циклоприсоединения подобных соединений.

 
Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Попов, Сергей Александрович, Новосибирск

1. Кери, Ф., Сандберг, Р. Углубленный курс органической химии: Пер. с англ.-Книга 1, М.: Химия, 1980. 520 с.

2. Beckman, Е. Zur isomeric der aldoxime II Ber. Dtsch. Chem. Gec. 1890-Vol. 23.-P. 1680-1692.

3. Beckman, E. Zur kenntniss der aldoxime // Ber. Dtsch. Chem. Gec. 1890 — Vol. 23. — P. 3331-3341.

4. Beckman, E. Ueber die reaction zwischen N-aldoxim-äthern und phenylisocy-anatIIBer. Dtsch. Chem. Gec- 1894 Vol. 27.-P. 1957-1962.

5. Gol dschmidt, H. Einige beobachtungen über die oxime II Ber. Dtsch. Chem. Gec. 1890.- Vol. 23. — P. 2746-2749.6Le Bel, N.A., Whang, J.J. Addition of nitrones to olefins. A new route to isoxa-zolidines II J. Am. Chem. Soc. 1959. -Vol. 81. -P. 6334-6335.

6. Brown, C.W., Marsden, K., Rogers, M.A.T., Tylor, C.M.B., Wright, R. The condensation of nitrones and olefins // Proc. Chem. Soc. 1960. — P. 254-255.

7. Grashey, R., Huisgen, R., Leitermann, H. 1,3-Dipolar additionen der nitrone // Tetrahedron Lett. 1960. - Vol. 12. - P. 9-13.

8. Delpierre, G.R., Lamchen, M. Cycloaddition of alpha,beta-unsaturated esters to nitrones // Proc. Chem. Soc. 1960. - P. 386-387.

9. Aversa, M.G., Cum, G., d'Alcontres, S.G., Uccella, N. Cycloaddition reactions of cumulenes. III. Diketene as an allene-like system in the reaction with an azome-thine oxide // J. Chem. Soc., Perkin Tranc. 1. 1972. - Vol. 2. - P. 222-225.

10. Taylor, T.W.J., Owen, J., Whittaker D. Structure of the "nitrenes" II J. Chem. Soc. 1938. - P. 206-209.

11. Fisera, L., Kovac, J., Poliacikova, J. A 1,3-dipolar cycloaddition and 1,3-addition of2-methylfuran//Heterocycles. 1979.-Vol. 12.-P.1005-1008.

12. Padwa, A. Intramolecular 1,3-Dipolar cycloaddition reactions // Angew. Chern. 1976. - Vol. 88.-№ 5. - P. 131-144.

13. Firestone, R. A. The diradical mechanism for 1,3-dipolar cycloadditions and related pericyclic reactions // Tetrahedron. 1977. - № 33. - P. 3009-3039.

14. Tufariello, J.J. Nitrones. in: "1,3-Dipolar cycloaddition chemistry", Padwa, A.

15. Ed.) Wiley-Interscience, New York, 1984. - Chapter. 9. - P. 83-167. 1

16. Huisgen, R. Steric course and mechanism of 1,3-dipolar cycloaddition. in: Advances in cycloaddition. Curran, D. P., Greenwich, C.T. (Eds), Jai Press., Inc. 1. 1988. 1 fi

17. Padwa, A., Schoffstall, A.M. Intramolecular 1,3-dipolar cycloaddition chemistry. Advances in cycloaddition. Curran, D.P., Greenwich, C.T. (Eds), Jai, Press Inc. 2: 1.-1990.

18. Wade, P.A. Intramolecular 1,3-dipolar cycloadditions. in: Comprehensive organic synthesis. Trost, B.M., Fleming, I. (Eds), Oxford: Pergamon Press. 4.10. — 1991.-P. 1111-1168.

19. Padwa, A. Intermolecular 1,3-dipolar cycloadditions. in: Comprehensive organic synthesis. Trost, B. M., Fleming, I. (Eds), Oxford: Pergamon Press. 4.9. 1991. -P. 1069-1109.

20. Fisera, L., Altimari, U.A.R., et al. Stereoselectivity of 1,3-dipolar cycloaddition of glycosyl nitrones to normal arylmaleimides. in: Cycloaddition reactions in carbohydrate chemistry. Giuliano,R.M. (Ed.), Washington, Am. Chem. Soc.- 1992.-P. 158-171.

21. Raimondi, L. The origin of stereoselection in 1,3-dipolar cycloadditions to chiral alkenesJ/Gazz. Chim. Ital. 1997.-Vol. 127.-№4.-P. 167-175.

22. Gothelf, K.V., Jorgensen, K.A. Asymmetric 1,3-dipolar cycloaddition reactions. // Chem. Rev. 1998. - Vol. 98. - № 2. - P. 863-909.

23. Gothelf, K.V., Jorgensen, K.A. Catalytic enantioselective 1,3-dipolar cycloaddition reactions of nitrones // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 2000. - Vol. 16.- P. 1449-1458.

24. Jones, R.C.F., Martin, J.N. Synthetic applications of 1,3-dipolar cycloaddition chemistry toward heterocycles and natural products. / Nitrones, Padwa, A. (Ed.) -JohnWiley& Sons.-2002.-P. 1-81.1. А/

25. Thesing, J., Mayer, H. Cyclische nitrone I: dimers 2.3.4.5-tetrahydropyridin-N-oxyd // Chem. Ber. 1956. - Vol. 89. - P. 2159-2167.

26. Foster, R., Iball, J., Nash, R. The structure of the condensation product of acetone and N-phenylhydroxylamine and of the corresponding free radical // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1968. - Vol. 22. - P. 1414-1415.1. OS

27. Thesing, J., Sirrenberg, W. Cyclische nitrone. И. II Ann. Chem. 1957. - Vol. 609.-P. 46-57.

28. Hammer J., Macaluso, A. Nitrones // Chem. Rev. 1964. - Vol. 64. - № 4. - P. 473-495.

29. Exner, O. Dipole moments, configurations and conformations of molecules containing X:Y groups, in: The chemistry of double-bonded functional groups. Part 1. New-York: Wiley -Interscience. - 1977. - P. 1-92.

30. Sutton, L.E., Taylor, T.W.J. Configurations of oximes from measurements of electric dipole moment // J. Chem. Soc. 1931. - P. 2190-2195.

31. Kubota, Т., Yamakawa, M., Mori Y. The electronic spectra of nitrones and the solvent effects on them // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1963. - Vol. 36. - № 12. - P. 15521563.

32. Миукин, В.И., Медянцева, E.A., Андреева, И.М., Горшкова, Г.В. Строение и свойства нитронов //Ж. Орг. Хим. 1973. - Том 9. - № 1. - С. 148-156.

33. Douglas, J.E., Rabinovitch, B.C., Looney, F.C. Kinetics of the thermal cis-trans isomerization of dideuterioethylene// J. Chem. Phys. 1955. - Vol. 23.-P. 315-323.

34. Kistiakowsky, G.B., Smith, W.R. Kinetics of thermal cis-trans isomerization. III HJ. Am. Chem. Soc. 1934. - Vol. 56. -№ 3. p. 638-642.

35. Barrow, F., Thorneycroft, F.J. N-Oximino ethers. III. Condensation of phenyl-chloroacetonitrile with nitroso compounds. Stereoisomeric N-phenyl ethers of oxi-minophenylacetonitrile HJ. Chem. Soc. 1934. -P. 722-726.10

36. Dobashi, T., Goodrow, M.H., Grubbs, E.J. A Kinetic Investigation of the con-figurational isomerization of geometrically isomeric nitrones// J. Org. Chem. 1973.-Vol. 38.-№ 26.-P. 4440-4443.10

37. Bjorgo, J., Boyd, D.R., Neill, D.C. Configurationaly stable E-Z-aldonitrones //

38. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1974. -Vol. 12. - P. 478-479.

39. Jennings, W.B., Boyd, D.R., Waring, L.C. Dynamic stereochemistry of imines and derivatives Part VIII. Barriers to rotation around the carbon-nitrogen bond in imine N-oxides (Nitrones) // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1976. — Vol. 5. - P. 610-613.

40. Splitter, J.C., Su T.-M., Ono, H., and Calvin, M. Orbital symmetry control in the nitrone-oxaziridine system. Nitrone photostationary states // J. Am. Chem. Soc. -1971. Vol. 93. - № 16. - P. 4075-4076.

41. Huisgen, R., Seidl, H., Brüning, I. Kinetik und mechanismus der nitron-additionen an ungesättigte Verbindungen // Chem. Ber. 1969. - Vol. 102. - P. 1102-1116.

42. Black, D.St.C., Crozier, R.F., Davis V.C. 1,3-Dipolar cycloaddition reactions of nitrones // Synthesis. 1975. - Vol. 4. - P. 205-221.

43. Grigg, R. Preparation and rearrangement of some bicyclic isoxazolines // Chem. Commun. 1966. - Vol. 17. - P. 607-608.

44. Saidl, H., Huisgen, R., Knorr, R. Zur anlagerung der nitrone an CC-dveifachbindungen. // Chem. Ber. 1969. - Vol. 102. -№ 3. - P. 904-914.

45. Huisgen, R., Giera H., Polborn, K. Nitrones and electrophilic acetylenes; a new rearrangement of 2,3-dihydroisoxazoles // Liebigs Ann./Recueil. 1997. - P. 16911696.

46. Freeman, J.P. A4-Isoxazolines (2,3-Dihydroisixasoles) И Chem. Rev. 1983. -Vol. 83. -№3. -P. 241-261.

47. Acheson, R.M., Bailey, A.C., Selby, I.A. Phenanthridine 5-oxides with acety-lenic esters and the preparation of dibenzoe,g.indolizine // Chem. Commun. — 1966. -Vol. 22.-P. 835.

48. Basu, H., Schlenk, H. Isoxazolidines., 1,3-Amino alcohols and alcohols from long chain olefins // Chem. Phyc. Lipids. -Vol. 6. № 3. - P. 266-273.

49. Акманова, H.A., Шаульский, Ю.М., Светкин, Я.В. Циклоприсоединение амидо нитронов к стиролу. Органическая Химия: Лапкин, И.И. (Ред.), Пермь: Изд. Пермского Гос. Универ. - 1976. - С. 88-93.

50. Houk, K.N., Bimanand, A., Mukherjee, D., Sims, J., Chang, Y.-M., Kaufman, D.C., Domelsmith, L.N. Nitrone ionization potentials and cycloaddition regioselectivities HHeterocycles. -1977. Vol. 7. - № 1. - P. 293-299.

51. Sims, J., Houk, K.N. Reversal of nitrone cycloaddition regioselectivity with electrone-deficient dipolarophiles // J. Am. Chem. Soc. 1973. — Vol. 95. - № 17. -P. 5798-5800.

52. Tomioka, Y., Nagahiro, C., Nomura, Y., Maruoka, H. Synthesis and 1,3-dipolar cycloaddition reactions of N-aryl-C,C-dimethoxycarbonylnitrones // J. Het. Chem. -2003. Vol. 40. -№ 1. - P. 121-127.

53. Gree, R., Carrie, R. Addition of nitronic esters to alkynes. Formation under kinetic control of aziridine invertomers. Study of the transposition of 4-isoxazolines to acylaziridines // J. Am. Chem. Soc. 1977. - Vol. 99. - № 20. - P. 6667-6672.

54. Chan, K.S. 1,3-Dipolar cycloadditions of alkynyl Fisher complexes with ni-trones // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1991. - Vol. 10. - P. 2602-2603.

55. Yeung, M. L., Li, W.-K., Liu, H.-J., Wang, Y., Chan, K.S. Kinetic and theoretical studies of the 3+2. cycloaddition of alkynyl Fischer complexes with N-alkyl nitrones // J. Org. Chem. -1998.-Vol. 63. P. 7670-7673.

56. Baldwin, J.E., Pudussery, R.G., Qureshi, A.L., Sklarz, B. Valence rearrangement of hetero systems. 4-Isoxazolines // J. Am. Chem. Soc. 1968. - Vol. 90. - № 19.-P. 5325-5326.

57. Takahashi, C., Kano, H. Benzimidazole N-oxides. IV. 1,3-Dipolar cycloaddition reaction with 1-methylbenzimidazole 3-oxide // Chem. Pharm. Bull. (Tokyo).-Vol.-l 2.-№ 11.-P. 1290-1295. ~

58. Takahashi, C., Hashimoto, C., Kano, H. Heteroaromatic N-oxides. X. Synthesis and reactions of benzothiazole 3-oxide // Chem. Pharm. Bull. (Tokyo). Vol. 18. -№ 6.-P. 1176-1184.

59. Mason, J.C., Banucci, E. Dipolar cycloaddition reactions of quinoxalin-3(4H)-one 1-N-oxides // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1972. - Vol. 4. - P. 218-219.

60. Le Bel, N.A., Banucci, E. Intramolecular nitrone-allene cycloadditions // J. Am. Chem. Soc. 1970. - Vol. 92. - № 17. - P. 5278-5280.

61. Alcaide, B., Saez, E. Reverse-Cope elimination versus 1,3-dipolar cycloaddition in the reaction of enantiopure 2-azetidinone-tethered alkynyl aldehydes with N-methylhydroxylamine // Tetrahedron Lett. 2000. - Vol. 41. - № 10. - P. 1647-1651.

62. Aurich, H.G., Biesemeier, F., Harms, K. An intramolecular 1,3-dipolar cycloaddition involving one alkyne and two nitrone groups // Liebigs. Ann./Recueil. -1996.-P. 469-471.

63. Ashburn, C.P., Coates, R.M. Generation and 3+2. cycloaddition reactions of oxazoline N-oxides I I J. Org. Chem. -1984. Vol. 49.-№ 17.-P. 3127-3133.

64. Co§cun, N., Ay, M. Regio- and diastereoselective 1,3-dipolar cycloaddition of imidazoline 3-oxides to styrene // Heterocycles. 1998. - Vol. 48. - № 3. - P. 537-544.

65. Ингольд, К. Теоретические основы органической химии (пер. с англ.). —

66. Белецкая, И.П., (Ред.). М.: Мир, 1973. - 1055 с.7П

67. Takahashi, С., Капо, Н. 1,3-Dipolar cycloaddition reaction with 1-methylbezimidazole 3-oxide // Tetrahedron Lett. 1963. - № 25. - P. 1687-1691.

68. Takahashi, С., Капо, H. Benzimidazole N-oxides. V. Reactions of 1,2-dimethylbenzimidazole 3-oxide with acetylenecarboxylates // J. Org. Chem. -1965. — Vol. 30.-№4.-P. 1118-1122.

69. Ashburn, C.P., Coates, R.M. Preparation of oxazoline N-oxide and imidate Noxides by amide condensation and their 3+2. cycloaddition reactions. // J. Org. Chem. -1985.-Vol. 50.-№ 17.-P. 3076-3081.

70. Jones, R.C.F., Martin, J.N., Smith, P. Chiral nitrone reagents for cycloadditionreactions // J. Heterocycl. Chem. 2000. - Vol. 37. -№ 3. - P. 481 -486. 7g

71. Jones, R.C.F., Martin, J.N., Smith, P. A chiral imidazoline nitrone; a cycloaddition route to imidazoisoxazoles and pyrroloimidazoles // Synlett. — 2000. -Vol. 7.-P. 967-970.70

72. Jones, R.C.F., Howard, K.J. Snaith, J.S. Cycloaddition of homochiral imida-zolinium ylides: a route to optically active pyrroloimidazoles // Tetrahedron Lett. -1996.-Vol. 37.-№ 10.-P. 1707-1710.

73. Jones, R.C.F., Howard, K.J. 1,3-Dipolar cycloadditions of 4,5-dihydro-imidazolium ylides: new protocols for the synthesis of pyrrolidines and pyrrolol,2-a.pyrazines // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1. 1993. - Vol. 20. - P. 2391 -2393.1. A 1

74. Huisgen, R. Centenary lecture. 1,3-Dipolar cycloadditions // Proc. Chem. Soc. -1961.-P. 357-369.1. OA

75. Firestone, R.A. On the mechanism of 1,3-dipolar cycloadditions // J. Org. Chem. 1968. -Vol. 33. -№ 6. -P. 2285-2290.

76. Huisgen, R. On the mechanism of 1,3-dipolar cycloadditionc. A reply // J. Org. Chem. 1968. - Vol. 33. -№ 6. - P. 2291-2297.

77. Firestone, R.A. Applications of the Linnett electronic theory to organic chemistry. Part III. Linnett structures for 1,3-dipoles and for the diradical intermediates in 1,3-dipolar cycloadditions II J. Chem. Soc. (A). 1970. - № 9 - P. 1570-1575.

78. Firestone, R.A. Orientation in 1,3-dipolar cycloadditions according to the diradical mechanism. Partial formal charges in the Linnett structures of the diradical intermediates. // J. Org. Chem. 1972. - Vol. 37. -№ 13. -P. 2181-2191.

79. Firestone, R.A. The Concerted nature of 1,3-dipolar cycloadditions and the question of diradical intermediates // J. Org. Chem. 1976. - Vol. 41. - № 3. - P. 403-419.

80. Fukui, K. Recognition of stereochemical paths by orbital interaction // Acc. Chem. Rec. 1971. - Vol. 4. - № 2. - P. 57-64.

81. Fleming, I. Frontier molecular orbitals and organic chemical reactions. London: William Clowes and Sons. - 1976. - 258 p.

82. Sustman, R., Schubert, R. Photoelektronenspektroskopische bestimmung von substituenten-effekten I. Substituente butadiene // Tetrahedron Lett. 1972. - № 27. -P. 2739-2742.

83. Sustman, R. Trill, H. Photoelektronenspektroskopische bestimmung von substituenten-effekten II. a,P-ungesattigte carbonester // Tetrahedron Lett. 1972. - Vol. 42.-P. 4271-4274. .— ■-.

84. Silva, M.A. Goodman, J.M. Nitrone cyclisations: the development of a semiquantitative model from ab initio calculations // Tetrahedron. 2002. - Vol. 58. — № 19.-P. 3667-3671.

85. Cristiana, D.V., Mauro, F., Remo G., Augusto, R. Concerted vs stepwise mechanism in 1,3-dipolar cycloaddition of nitrone to ethene, cyclobutadiene, and benzocyclobutadiene. A computational study // J. Org. Chem. 2000. - Vol. 65. - №19.-P. 6112-6120.

86. Marakchi, K., Kabbaj, O.K., Komiha, N. DFT study of the mechanism of 1,3-dipolar cycloaddition reactions of C,N-diphenylnitrone with fluorinated ethylenic and acetylenic dipolarophiles // J. Fluorine Chem. 2002. - Vol. 114. - P. 81-89. CA 137:108952.

87. Kaliaperumal, K., Ponnambalam, V. 1,3-Dipolar additions involving allenes: A density functional study of concerted and stepwise mechanisms // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 2002. -Vol. 12. - P. 2130-2139.

88. Adachi, I., Harada, K., Kano, H. A new synthesis of 4-isoxazolines and their thermal conversion into pyrroles // Tetrahedron Lett. 1969. - № 55. - P. 4875-4878.

89. Friebolin, W., Eberbach, W. Ring transformations of 2,3-dihydroisoxazoles via azomethine ylides formation of annulated 5- and 7-membered N-heterocycles // Tetrahedron.-200\.~ Vol 57.-№20.-P. 4349-4358.

90. Schmidt, G., Stracke, H.U., Winterfeldt, E. Additions to the triple bond. XV. Rearrangements of isoxazole derivatives // Chem. Ber. 1970. - Vol. 103. - P. 31963204.

91. Diaz, M., Guitian, E., Castedo, L. Syntheses of lamelarins I and K by 3+2. cycloaddition of a nitrone to an alkyne // Synlett. 2001. - № 7. - P. 1164-1166.

92. Ullman, E.F., Call, L. Osiecki, J. H. Stable free radicals. VIII. New imino, amidino, and carbamoyl nitroxides II J. Org. Chem. 1970. -Vol. 35. - № 1 l.-P. 3623.

93. Petrov, P.A., Fokin, S.V., Romanenko, G.V., Shvedenkov, Y.G., Reznikov, V.A., Ovcharenko, V.l. Metal complex with the enaminoketone derivative of 2-imidazoline nitroxide//Mendeleev Commun. -2001.-№ 5.-P. 179-181.

94. Sattler, H., Stoeck, V., Schunack, W. NMR spectroscopy of heterocycles. 4. Carbon- NMR spectroscopic assignments for 1,4- and 1,5-substituted imidazoles // Arch. Pharmaz. 1975. -Vol. 308. - № 10. - P. 795-798.

95. Begtrup, M., Claramunt, R.M., Elguero, J. Azolides. Part 12. Carbon-13 nuclear magnetic resonance study of N-methyl and N-acetyl derivatives of azoles and benzazoles II J. Chem. Soc. Perkin Trans 2.- 1978. P. 99-104.

96. Begtrup, M. Carbon-13NMR spectra of phenyl-substituted azoles. Conformational study II Acta. Scand. 1973. - Vol. 27. - № 8. - P. 3101-3110

97. Faure, R., Vincent, E. J., Assef, G., Kister, J., Metzger, J. Carbon-13NMR study of substituent effects in the 1,3-diazole and -diazine series // Org. Magn. Resonance. 1977. - Vol. 9. - № 12. - P. 688-694.

98. Пиментел, Дж., Мак-Клеллан, О. // Водородная связь / М.: Мир, 1964.

99. Felderhoff, М., Ustmann, R., Steller, I., Boese, R. An unexpected product in attempted 4 + 2. cycloadditions of 2,2-diethyl-4,5-dimethyl-2H-imidazole // Liebigs Ann. Chem. 1995.-Vol. 9.-P. 1697-1698.

100. Tables of Interatomic Distances and Configuration in Molecules and Ions. Sutton, L. E. (Ed.). Chem. Soc. Spes. Publ. № 11, London, 1958.« A

101. Гурвич, JI.B., Хачкурузов, Г.А., Медведев, В.А., Вейц, И.В., Бергман, Г.А., Юнгман, B.C., Ртищева, Н.П., Куратова, Л.Ф. и др., Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочник под редакцией Глушко В.П., Изд. АН СССР, 1962.

102. Popov, S.A., Andreev, R.V., Romanenko, G.V., Ovcharenko, V.I., Reznikov, V.A. Aminonitrone-N-hydroxyaminoimine tautomeric equilibrium in the series of 1-hydroxy-2-imidazolines // J. Molecular Structure. 2004. - Vol. 697. - P. 49-60.

103. Osiecki, J.H., Ullman, E.F. Studies of Free Radicals. I. A-Nitronyl Nitroxides, a New Class of Stable Radicals//Л Am. Chem. Soc. 1968.-Vol. 90.-P. 1078-1079.

104. Ullman, F.E., Osiecki, J.H., Boocock, D.G.B., Darcy, R. Stable free radicals. X. Nitronyl nitroxide monoradicals and biradicals as possible small molecule spin labels//^ Am. Chem. Soc. 1972.-Vol. 94. -№ 20. - P. 7049-7059.117

105. Popov, S.A., Chukanov, N.V., Romanenko, G.V., Rybalova, T.V., Gatilov, Y.V., Reznikov, V.A. 1,3-Dipolar cycloaddition reaction of 4,5-dihydro-lH-imidazole 3-oxides with alkynes // J. Het. Chem., 2006. - Vol. 43 - P. 277-291.

106. Huisgen, R., Mloston, G., Langhals, E. Cycloadditions of "thiocarbonyl ylides" with tetracyanoethylene (=ethenetetracarbonitrile): interception of intermediates // Helv. Chim. Acta., 2001. - Vol. 84. - № 6. - P. 1805-1820.

107. Huisgen, R., Mloston, G., Giera, H., Langhals, E. Cycloadditions of two thiocarbonyl ylides with a,p-unsaturated esters and nitriles: steric course and mechanism // Tetrahedron, — 2002. Vol. 58. - № 3. - P. 507-520.

108. Самуилов, Я.Д., Соловьёва, C.E., Гируцкая, Т.Ф., Коновалов А.И. Кинетическое и термохимическое изучение реакции 1,3-диполярного циклоприсое-динения С-арил-№фенилинитронов с N-фенилмалеимидом // Ж. Орг. Хим., — 1978.-Т. 14.-№8.-С. 1693-1696.

109. Самуилов, Я.Д., Соловьёва, С.Е., Коновалов, А.И., Манноф, Т.Г. Реакционная способность бензонитрила в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоеди-нения с некоторыми диполярофилами // Ж. Орг. Хим., 1979. - Т. 15. - № 2. -С. 279-283.

110. Самуилов, Я.Д., Соловьёва, С.Е., Коновалов, А.И. Влияние растворителей на положение переходного состояния на координате реакции // Докл. Акад. Наук СССР, 1980. - Т. 255. - № 3 - С. 606-609.

111. Chang, Y.-M., Sims, J., Houk, K.N. Mechanisms of 1,3-dipolar cycloadditions to highly electron-deficient dipolarophiles // Tetrahedron Lett., — 1975. Vol. 50. -p. 4445-4448.10A

112. Steiner, G., Huisgen, R. Tetracyanoethylene and enol ethers. Dependence of cycloaddition rate on solvent polarity II J. Am. Chem. Soc. 1973. - Vol. 95.-№ 15. -P. 5056-5058.

113. Huisgen, R. Tetracyanoethylen and Enol Ethers. A Model for 2+2. cycloadditions via zwitterionic intermediates // Acc. Chem. Res. 1977. - Vol. 10. — № 4. — P. 117-124.

114. Copley, M.J., Holley, S.E. Hydrogen bonding by negatively substituted CH groups. VI. Acetylenic compounds. // J. Am. Chem. Soc. 1939. - Vol. 61. - № 6. -P. 1599-1600.

115. Stanford, S.S., Gorby, W. Spectroscopic evidence for intermolecular hydrogen bonds between phenylacetylene and various organic solvents. // J. Am. Chem. Soc. -1941.-Vol. 63.-№ 5.-P. 1094-1096.

116. Buswell, A.M., Rodebush, W.H., Roy, M.F. Infrared absorption studies. VII. Complex formation due to hydrogen bonding // J. Am. Chem. Soc. 1938. - Vol. 60. -№ 10.-P. 2528-2531.

117. Copley, M.J., Zellhoefer, G.F., Marvel, S.S. Hydrogen bonds involving the CH link. IV. The effect of solvent association on solubility // J. Am. Chem. Soc. -1938. Vol. 60.-№ 11.-P. 2666-2673.

118. Delpierre, G.R., Lamchen, M. Nitrones. Part I. Cycloaddition of unsymmetri-cal olefins to the 1-pyrroline 1-oxides // J. Chem. Soc. 1963. - № 10. - P. 46934701.

119. Co§kun, N. Regio and diastereoselective addition of imidazoline 3-oxides to aryl isocyanates // Tetrahedron Lett. 1997. - Vol. 38. - № 13. - P. 2299-2302.

120. Co§kun, N. Regio and diastereoselective addition of imidazoline 3-oxides to aryl isocyanates // Tetrahedron, 1997. - Vol. 53. -№ 40. -P. 13873-13882.

121. Минкин, В.И., Симкин, Б.Я., Миняев, P.M. Квантовая химия органических соединений. Механизмы реакций. —М.: Химия. 1986. — С. 10-60.

122. Perdew, J.P., Burke, К., Ernzerhof, М. Generalized gradient approximation made simple HPhys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 77. - № 18. - P. 3865-3868.

123. Laikov, D.N. Fast evaluation of density functional exchange-correlation terms using the expansion of the electron density in auxiliary basis sets // Chem. Phys. Lett. 1997.-Vol. 281.-P. 151-156.

124. Awaga, K., Inabe, Т., Nagashima, U. Maruyama, Y. Two-dimensional network of the ferromagnetic organic radical, 2-(4-nitrophenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-4,5-dihydro-lH-imidazol-l-oxyl 3-oxide // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1989. - Vol. 21.-P. 1617-1618.

125. Weiss, R., Kraut, N., Hampel, F. Electrophilic C(2)-fiinctionalization of nitro-nyl nitroxides: a reference to N-heterocyclic carbenes // J. Organomet. Chem. 2001. -Vol. 617.-P. 473-482.

126. Gompper, R., Vogt, H. Allopolarization principle and its applications. IV. Substituent effects in the methylation of enolate anions // Chem. Ber. 1981. - Vol. 114.-№8.-P. 2866-2883.