Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Синтетические возможности реакции Вильсмейера-Хаака-Арнольда



 Другие рефераты
Синтез метил сульфона 2-аминофенил Синтез твердых растворов и исследования низкотемпературных фазовых превращений Синтетические волокна Системы химического мониторинга

 

1. ВВЕДЕНИЕ


Синтетические возможности реакции Вильсмейера - Хаака - Арнольда
вызывают неослабевающий интерес у химиков- органиков. Использование
нового электрофильного реагента такого, как комплекс ангидрида
трифторметансульфоновой кислоты и
1-(метакрилоил)-(S)-2-метоксиметилпирролидина, позволяет сильно
расширить круг получаемых соединений.
Настоящая работа посвящена синтезу
3-метил-1-фенилтетрагидрохинолин-4-она. Это соединение относится к
классу 1,2,3,4-тетрагидрохинолинов, некоторые из которых являются
антигипертензивными средствами, а также антагонистами окситоцина и
вазопрессина.

                 2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

   2.1   Использование (S)-2-метоксиметилпирролидина
                в асимметрическом синтезе
Уже достаточно большой промежуток времени (S)-2-метоксиметилпирролидин
(SMP)и его энантиомер являются одними из наиболее важными реагентами в
асиметрическом синтезе с очень широким кругом применения. Спектр
соединений, получаемых посредством асиметрического синтеза с SMP
настолько многообразен, что отобразить все различные пути его применения
практически невозможно, ниже предлагаются лишь основные.
      2.1.1  Асимметрический синтез с использованием
    (S)-2-метоксиметилпирролидинаминонитрилов
Диапазон соединений, которые можно получить данным методом довольно
широк, но этим методом чаще получают a-гидроксикетоны. После
депротонации SMP-аминонитрила литийизопропиламидом в тетрагидрофуране,
соответствующий анион может взаимодействовать с различными альдегидами
при температуре -78њС. Реакция осуществляется с неплохим выходом до 55
%, повышение чистоты данного энантиомера достигается перекристаллизацией
продукта и обычно привышает 95 % [1].
Интересна с точки зрения продуктов и следущая реакция. Цианогруппа
a-аминонитрила может подвергаться нуклеофильной атаке
металлоорганического реагента. Реакция происходит с диастереометрической
чистотой и носит название бриллиантовой [1]:


2.1.2  Асиметрический синтез с использованием (S)-2-
метоксиметилпирролидиненаминов

Удобным методом получения различного рода оптически активных замещенных
циклогексанонов является присоединение по Михаэлю SMP-енаминов к
акцепторам Кневенагеля. Реакции, как правило, протекают с хорошими
выходами ( до 81 % ) и великолепной стереоселективностью [1]:

Следовало ожидать и возможность протекания реакции Манниха. К сожалению,
энантиоселективность оставляет желать лучшего, но при этом  реализуются
неплохие выходы. Диастереоселективное восстановление продукта дает
g-аминоспирт с избытком транс изомера, что, несомненно, является плюсом
данной реакции [1]:


2.1.3  Асимметрический синтез с использованием (S)-2-
метоксиметилпирролидинамидами
Синтетические возможности реакций с SMP-амидами успешно демонстрируются
различными исследовательскими группами. Реакция так называемого
пинаколинового кросс-сочетания SMP-амидов, содержащих карбонильную
группу, с ароматическими альдегидами имеет место в присутствии
трихлорида ванадия. Взаимодействие протекает с образованием син
1,2-диола с диастереометрическим соотношением 91:1 и
энантиоселективностью свыше 84% [2]:

Несомненно, интересной реакцией является стереоселективное присоединение
тиокарбоксильной кислоты к 1-(метакрилоил)-(S)-2-метоксиметилпирролидину
с образованием соответствующего михаэлевского продукта
1-[3-(ацилтио)-2-метилпропионил]-(S)-2-метоксиметилпирролидина.
Взаимодействие протекает с  выходом 79-94 %, путем кислотного гидролиза
продукта можно получить (R)-3-меркапто-2-метилпропионовую кислоту [3]:


  2.1.4  (S)-2-метоксиметилпирролидин в реакциях
                    [4+2]-циклоприсоединения

Поскольку возможности рекции Дильса-Альдера неисчерпаемы, то надо
думать,  что данный метод действительно открывает огромные синтетические
возможности .
(S)-2-метоксиметилпирролидин, например, также является полезным
реагентом в реакциях  [4+2]- циклоприсоединения. Взаимодействие
3-[(S)-2-(метоксиметил)пирролидин-1-ил]бутадиен-1,3 с различными
2-арил-1-нитроэтенами приводило после гидролиза к
5-арил-2-метил-замещенному 4-нитроциклогексанонам с великолепной
энантиомерной чистотой продукта: 95-99% и с высокой
диастереоселективностью: 75-95 % [1]:


        2.2   Реакция Вильсмейера-Хаака-Арнольда
  Реакция Вильсмейера-Хаака-Арнольда представляет собой удобный метод
формилирования активированных ароматических соединений, а также метод
получения замещенных коричных альдегидов из соответствующих стиролов и
a-хлоренаминов из кетонов. Первое упоминание об этой реакции встречается
в работах Димрота и Зеприца [4], но в качестве формилирующего агента
авторы использовали комплекс форманилида с РОСl3 и положительные
результаты получили только с резорцином. Оптимальный реагент был
предложен Вильсмейером [5] и представлял собой комплекс диметилформамида
либо N-метилформанилида с оксихлоридом фосфора.

      2.2.1  Механизм образования, строение и реакционная
             способность реагента Вильсмейера-Хаака

Современные представления о механизме образования комплекса
диметилформамида с кислотами Льюиса отражает схема 1 [6]. Первоначально
через стадию неустойчивого переходного состояния I образуется соединене
II, представляющее собой сольватно-разделенную ионную пару. В дальнейшем
оно может, в зависимости от электрофильности группы  X, претерпевать
превращение в хлорометилениминиевую соль IV. Классический реагент
Вильсмейера-Хаака, содержащий в качестве кислоты Льюися оксихлорид
фосфора, находится приемущественно в форме IV, тогда как комплекс
диметилформамида с тионилхлоридом присутствует в реакционной смеси в
форме II [7].

                                           схема 1

В промышленности в качестве кислоты Льюиса используют более дешевый
фосген, реагирующий с диметил формамидом с выделением СО2 и образованием
соли V [8]:
(СH3)2N+=CH-O-COCl    Cl-    (СH3)2N+=CH-Cl    Cl- +CO2
                                                           V
Фосген является более слабой кислотой Льюиса, чем оксихлоридфосфора,
комплекс диметилформамида с ним менее реакционноспособен, слабее
растворим в органических растворителях, чем с РОСl3, и применение
фосгена в синтезе объясняется исключительно его дешевизной.
 В работе [9] в качестве формилирующего агента был предложен комплекс
диметилформамида и ангидрида трифторметансульфоновой кислоты:


Соль VI обладает более высокой реакционной способностью, чем
классический реагент: использование ее позволяет вводить в реакцию такие
инертные к обычному реагенту субстраты, как 1,3,5-триметилбензол и
нафталин.
В качестве амида, помимо диметилформамида (ДМФА), часто используют
предложенный еще Вильсмейером N-метилформанилид. Как показали более
поздние исследования, активность комплекса с последним несколько выше,
чем с ДМФА [10], причем введение електронакцепторных заместителей в
фенильное кольцо снижает выход целевого продукта, хотя и повышает
электрофильность реагента. Авторы объясняют это тем, что при снижении
нуклеофильности амида, образование иминиевой соли происходит не
полностью. Наиболее активными реагентами в реакции являются комплексы
N,N-дизамещенных тиоформамидов [11]. Этому факту трудно найти объснение,
поскольку реагирующая частица в комплексах амидов и тиоамидов одна и та
же. Возможно, в случае тиоамидов из-за более высокой нуклеофильности
атома серы образование иминиевой соли протекает полностью, тогда как в
соединении IV в результате диссоциации всегда присутствует исходный
амид.
В качестве растворителей в реакции обычно используют хлорированные
углеводороды: дихлорэтан, хлористый метилен, хлороформ, хлорбензол и
т.д. Применение растворителей ограничивается термической стабильностью
комплекса, который разлагается при длительном нагревании  выше 80њC.
Часто реакцию проводят вообще без растворителя, используя избыток ДМФА,
хотя в этом случае активность реагента снижается из-за образования
соединения VII:


   2.2.2  Реакции хлорометилениминиевых солей с
               ароматическими соединениями
Комплекс ДМФА с оксихлоридом фосфора гладко реагирует с активированными
ароматическими соединениями [12]:

Нафталин и полиметилбензолы в реакцию не вступают. После гидролиза
образующихся бензилиминиевых солей выделяются замещенные бензальдегиды
[14]. Полизамещение в ароматическом ряду обычно не наблюдается, так как
входящая группа является сильным акцептором электронов и дезактивирует
кольцо. Описано лишь два случая дизамещения в реакции
Вильсмейера-Хаака-Арнольда: с N,N,3,5-тетраметиланилином [12] и азуленом
[13].


Пятичленные гетероциклические соединения (пиррол, фуран, тиофен и их
производные) легко вступают в реакцию с иминиевыми солями; замещение
происходит обычно в то же положение, что и в других электрофильных
реакциях гетероциклов [15]:



     2.2.3  Реакции хлорометилениминиевых солей с
                        олефинами
Реагент Вильсмейера может взаимодействовать с некоторыми олефинами с
образованием a,b-ненасыщенных иминиевых солей. При введении в реакцию
стиролов после гидролиза получаются соответствующие коричные альдегиды с
выходами от средних до высоких [16]:


Если  в бензольном кольце содержатся электронодонорные заместители, то
может происходить внутримолекулярная циклизация иминиевых солей с
образованием аминоинденов, которые под действием водного NaOH
превращаются в инданоны [17]:


При введении в реакцию олефинов, имеющих протон в аллильном положении,
обычно происходит элиминирование этого протона из a,b-ненасыщенной
иминиевой соли с образованием диенамина [18]:


Поскольку диенамины намного более реакционноспособны, чем исходные
олефины, как правило, реакция на стадии их образования не
останавливается и выделяются полизамещенные продукты [19].

  2.2.4  Реакции хлорометилениминиевых солей с
          кетонами и карбоновыми кислотами
Кетоны, имеющие атом водорода в a-положении к карбонильной группе
взаимодействуют с хлоромет
1234
скачать работу


 Другие рефераты
Вычисление координат центра тяжести плоской фигуры
Бөлу, бөліп шығару және концентрлеу әдістері
Теория лжи
Кубань


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ