Карцев В.Г.Избранные методы с-за и модифик. гетероциклов т.1 , 2003

ции фосфорсодержащего фрагмента на α-углеродный атом) или бромид винилфосфония E (посредством внутримолекулярной перегруппировки). Бромид кетофосфония D либо дезалкилируется в конечные фосфинаты 11, либо через енольную форму F и квазифосфониевый гетероцикл превращается в 1,4λ5-оксафосфорины 13. Бромид винилфосфония E дезалкилируется в свою очередь до фосфонатов 12.

В пользу приведенной схемы свидетельствует то, что при взаимодействии бис-2,2,2-трифторэтилового эфира 2-фенилэтинилфосфонистой кислоты с α-бром- кетонами образуются соединения только двух типов – фосфонаты 12 (60–75%) и 1,4λ5-оксафосфорины 13 (25–40%). Очевидно, что известная устойчивость квазифосфониевых солей с фторалкоксильными радикалами при атоме фосфора способствует превращению интермедиатов D исключительно в гетероциклы 13.

Кроме того, в случае ацетиленовых фосфинов принципиальная невозможность дезалкилирования первоначально образующихся кетофосфониевых интермедиатов типа D способствует протеканию реакции только по направлению гетероциклизации. Так, в реакциях диметил(2-фенилэтинил)фосфина с α-бромкетонами с высокими выходами получены производные 1,4λ5-оксафосфориния 14 [6] (схема 6).

Схема 6

O

P

Br−

P

Ph +

R

+

R

O Ph

Br

R = Me, Ph

14

5. Взаимодействие α,β-ацетиленовых производных P(III) с α-галогенкарбо-

нильными соединениями в присутствии протонодоноров

α,β-Ацетиленовые фосфониты реагируют с α-хлор- и бромацетофеноном, а также хлоралем в присутствии воды и каталитических количеств H2SO4 с образованием ациклических соединений (схема 7) – эфиров алкинил(1-гидрокси-1-фенил-2-гало- генэтил)фосфиновых кислот 15, которые в условиях реакции Кучерова [96%-ная H2SO4 и каталитические количества оксида ртути (II)] циклизуются в замещенные ∆4-1,3λ5-оксафосфолены 16 [7].

Схема 7

	R					R		O
	O		P			O
								+ R" CH
											Hal
			R'

		R R O O−						H2O, [H+]
x		O		P		+	CH x
						R"	Hal 3-x
3-x

R'

Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.

427

R

O OH

HO−

O OH

R'

O

Hal

R

R

H2SO4

CH x

CH x

CH

O

P

+

O

P

R"

−ROH

HgO

P

Hal 3-x

Hal 3-x

R"

R"

O

O

R

R'

R'

3-x

x

15

16

Литература

1.Trishin Yu.G., Chistokletov V.N., Petrov A.A., Sov. Sci. Rev. Sec. B. Chem. 1991 15 (5) 1.

2.Тришин Ю.Г., Воробьев М.В., Наместников В.И., ЖОХ 1995 65 (1) 164.

3.(a) Trishin Yu.G., Konovalova I.V., Burnaeva L.A., et al., Tetrahedron Lett. 1989

30 (5) 577; (b) Бурангулова Р.Н., Тришин Ю.Г., Коновалова И.В. и др., ЖОХ 1989 59 (9) 1979; (c) Коновалова И.В., Тришин Ю.Г., Докучаева И.С. и др.,

ЖОХ 1990 60 (8) 1706; (d) Konovalova I.V., Trishin Yu.G., Burnaeva L.A., et al.,

J. Fluorine Chem. 1991 54 (1–3) 395.

4.(a) Докучаева И.С., Коновалова И.В., Тришин Ю.Г. и др., ЖОХ 1991 61

(3) 611; (b) Тришин Ю.Г., Коновалова И.В., Мингазова Б.Ф. и др., ЖОХ 1992

62 (2) 462.

5.Тришин Ю.Г., Бурангулова Р.Н., Коновалова И.В. и др., ДАН СССР 1989 304

(3) 625.

6.Тришин Ю.Г., Наместников В.И., Ерофеева М.Р. и др., ЖОХ, в печати.

7.Тришин Ю.Г., Воробьев М.В., Наместников В.И., ЖОХ 1997 67 (12) 2057.

428	Устные доклады

Гетероциклические производные эфедриновых алкалоидов

Фазылов С.Д., Газалиев А.М., Нуркенов О.А.

Институт органического синтеза и углехимии РК 460061, Караганда, ул. 40 лет Казахстана, 1

Оптически активные гетероциклические производные 1-эфедрина и d-псевдоэфед- рина являются интересными объектами для стереохимических исследований. Они используются и в тонком органическом синтезе, и при получении важных биологически активных соединений. В этом ряду особый интерес представляют пятичленные гетероциклические производные – 1,3-оксазолидины 1 и морфолоны 2. Этот интерес обусловлен тем, что делает возможным применение хиральных оксазолидинов и морфолонов в асимметрическом синтезе энантиомерно чистых оптически активных веществ.

	X
	Ph O	O
O N	N	O

Ph

1

2

Существуют различные методы синтеза 1,3-оксазолидинов – конденсация хиральных 1,2-аминоспиртов с карбонильными соединениями, ацетоуксусным эфиром, окислительное сочетание спиртов с молекулой алкалоида и др. Эти взаимодействия протекают не однозначно, так как в зависимости от природы растворителя и других факторов, процесс может протекать либо с образованием одного стереоизомера, либо смеси изомеров. При взаимодействии 1-эфедрина с ароматическими альдегидами, имеющими сильные электроноакцепторные заместители в бензольном кольце, в среде хлороформа первоначально наблюдается образование двух изомеров в соотношении 1 : 1, а к концу реакции соотношение изомеров составляет 8 : 1.

Морфолоны могут быть получены конденсацией эфедриновых алкалоидов с хлорангидридами щавелевой кислоты, гетероциклизацией различных эфиров, гидролизом нитрилов и амидов. Многие морфолонoвые соединения обладают важными биологическими свойствами. Как оксазолидины, так и морфолоны эфедриновых алкалоидов легко подвергаются гидролизу. Щелочной гидролиз морфолонов приводит к получению α-аминокислот.

Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.

429

Взаимодействие гетероциклических тион-тиолов с 1,3-диполярными реагентами

Фирсова О.В.1, Долгушина Т.С.1, Полукеев В.А.2, Ионнисян Е.М.3, Заводник В.Е.4, Сташ А.И.4, Бельский В.К.4, Галишев В.А.1

1Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

198013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26 2ЗАО "Вектон"

197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12 3ИВС РАН 199004, Санкт-Петербург, Большой пр. В.О., 31

4ГЦН РФ НИФХИ им. Л.Я. Карпова 103064, Москва, ул. Воронцово поле, 10

Реакции тиокетонов с классическими 1,3-диполярными системами изучены на большом числе объектов [1–3]. Например, изучение взаимодействия тиокетонов с диазоалканами показало, что в зависимости от строения реагентов, среды и стабильности гетероцикла образуются различные типы соединений [4]. Высокая диполярофильная активность циклических тиокетонов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения была описана Хьюзгеном Р. [5]. Нами было показано, что 1,2-дитиофталиды взаимодействуют с нитрилиминами с образованием бензотиофенспиротиадиазолов [6]. Поведение соединений, имеющих в α-положении по отношению к экзоциклической тионной группе вторичную аминогруппу, исследовано фрагментарно [7].

В настоящей работе приведены результаты исследования взаимодействия бензотиазол-2-тиона 1, тиазол-2-тиона 6, тиазолин-2-тиона 9, диазол-2-тиона 12, 13, триазол-2-тиона 14 и оксазол-2-тиона 15 с различными гидразоноил хлоридами 2. Известно, что в зависимости от полярности и основности среды эти соединения могут существовать в двух таутомерных формах, тионной или тиольной [8–10]. Двойственная реакционная способность этих соединений проявляется в образовании как продуктов присоединения по связи C=S, так и продуктов нуклеофильного замещения с участием SH-группы [11–13].

Нами установлено, что бензотиазол-2-тион 1 реагирует с различными гидразоноил хлоридами 2 при соотношении реагентов 1 : 1 в основном следующим образом. На первоначальном этапе взаимодействие начинается, по-видимому, с реакции [3+2]-циклизации с участием экзоциклической С=S связи тионной формы бензотиазол-2-тиона 1. Затем в образовавшемся бензотиазолспиротиадиазоле происходит раскрытие тиазольного цикла, последующая димеризация приводит к образованию основных продуктов, замещенных 2,2'-бис-(2-илиденамино-1,3,4-тиа- диазол)дифенилдисульфидов 3. Структура этих соединений была подтверждена рентгеноструктурным анализом. В некоторых случаях был обнаружен замещенный 1,3-бензотиазол-2-илтиогидразон 4, получающийся в результате нуклеофильного замещения с участием тиольной формы исходного бензотиазол-2-тиона 1 и

430	Устные доклады

гидразоноил хлорида 2. В том случае, если у нитрилимина в бензольном кольце в о-положении присутствует заместитель, то соединение типа 4 является основным продуктом реакции. Соединение 4 существует в виде двух конфигураций: E- или Z-; в ПМР спектрах этих изомеров наблюдается два сигнала для гидразидного атома водорода: в области 13–14 м.д. для E-изомера и 10–13 м.д. для изомера Z. Для наиболее стабильного за счет внутримолекулярной связи E-изомера был проведен рентгеноструктурный анализ, подтвердивший строение этого соединения.

H							H		R
N			Et3N				N	S
	S	Cl
			H					N N
S	R		N N Ar				S
			2				Ar
N		−Et3N·HCl					N
	SH							S
S							S		N
								R	N Ar
1							4		H
	Ar				Ar				Ar
HS	N	N			N N	N	S	S	N	N
	N				S				N
	S		R	R				3	S	R
	3a

Здесь и далее R = Ph, Ac, CO2Me, CO2Et

В реакции бензотиазол-2-тиона 1 с двукратным избытком нитрилимина 2 основным продуктом является замещенный 1,3-бензотиазол-2-ил-2-гидразо-1,3,4- тиадиазол 5. По-видимому, в данном случае в первоначально образовавшемся спиросоединении происходит раскрытие C-S связи в тиадиазольном цикле, вторая молекула нитрилимина 2 присоединяется по образовавшейся C=S связи. Причины разрыва той или иной C-S связи пока не совсем ясны, можно только предполагать, что это равновесные процессы, а образование того или иного продукта определяется относительными скоростями последующих превращений.

H		R	SH		S
			R		R
N	S
S	N N	N	N	N	NH
		S	N	S	N
	Ar		Ar		Ar
Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.					431

Cl	Et3N					R	Ar
		H			H
R	N	N	Ar	N			N
		2			N		N
					N S
−Et3N·HCl				S
					Ar		R
				5

Взаимодействие замещенного 1,3-тиазол-2-тиона 6 с различными гидразоноил хлоридами 2 в соотношении реагентов 1 : 1 начинается, вероятно, с реакции 1,3- диполярного циклоприсоединения с участием экзоциклической тионной группы. Следует, однако, отметить, что образовавшееся спиросоединение далее распадается с разрывом C-S связи тиадиазольного цикла, а не тиазольного цикла как это наблюдалось для бензотиазол-2-тиона 1. Замещенный 1,3-тиазол-2-илгидразотио- кетон 7 является конечным продуктом реакции, его структура подтверждена рентгеноструктурным анализом. Взаимодействие тиазол-2-тиона 6 с двукратным избытком нитрилимина 2 приводит к замещенному 1,3-тиазол-2-ил-2-гидразо- 1,3,4-тиазолу 8, похожему по своему строению на соединение 5. Вероятно, полученное на первом этапе соединение 7, присоединяет нитрилимин 2 по образовавшейся C=S связи. Аналогичное превращение происходит при взаимодействии бензотиазол-2-тиона 1 с двухкратным избытком нитрилимина.

Cl

H

Et3N

H

H

R

R N N

Ar

S

N

S

2

N

O

S

−Et3N·HCl

O

S

N N

R'

6

R'

Ar

S

Cl

Et3N

R

Ar

R

H

H

N

N

NH

R

N

N

Ar

N

2

N

N

O

N

O

N

S

S

−Et3N·HCl

S

Ar

Ar

R

R'

R'

7

R' = Me, OMe

8

Взаимодействие тиазолин-2-тиона 9 с гидразоноил хлоридами 2 протекает аналогично взаимодействию бензотиазол-2-тиона 1 с гидразоноил хлоридами. Основным продуктом является дисульфид 10. Структура этого соединения подтверждена РСА. В пользу предложенной схемы говорит тот факт, что в реакционных смесях всегда присутствовал тиол 10a, что свидетельствует об образовании дисульфидов 3 и 10 за счет димеризации соединений 3a и 10a. При проведении реакции с двукратным избытком нитрилимина 2 основным продуктом является 1,3,4-тиадиазол-2-иминоэтантиогидразон 11, который получается при амидинировании сульфида 10a нитрилимином. Наряду с этим веществом в некоторых слу-

432	Устные доклады

чаях был получен дисульфид 10. Его образование в этой реакции говорит о том, что взаимодействие с нитрилимином и димеризация проходят со сравнимыми скоростями.

H	Cl	H	Et3N	H
	R N	N	Ar			S R			S		R
N		2		N
	S								N	N
						N N
S	−Et3N·HCl			S					N
9					Ar			HS	Ar
									10a
				Ar				Ar
			N	N	N	S	S	N	N
				S				N
			R			10		S	R
				Cl	H	Et3N		H
			R								R
	S			R N	N	Ar				S
					2		Ar	N N	N
	N	N		−Et3N·HCl				S		N	N
	N							R
HS	Ar								Ar
	10a								11

Таким образом, во всех рассмотренных случаях реакция начинается с 1,3-ди- полярного циклоприсоединения по экзоциклической связи C=S, однако, как правило, спиросоединение не устойчиво и легко распадается с разрывом одной из C-S-связей гетероцикла.

Изучение взаимодействия диазол-2-тионов 12, 13 и триазол-2-тиона 14, а также оксазол-2-тиона 15 с гидразоноил хлоридами 2, показало, что замена S-атома на N- или O-атом изменяет направление реакции. В результате образуются замещенные 1,3-диазол-1,2,4-триазол- или 1,3-оксазол-2-илтиогидразоны 16–19.

H

N

S

Et3N

Y X

Cl

H

R

N

N

Ar

N

2

S

−Et3N·HCl

Y

N

X

N

SH

R

N

Ar

Y

H

X

12−15

16−19

X= NR' (12−14, 16−18), O (15, 19);

Y= CR" (12, 13, 15−17, 19), N (14, 18)

Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.

433

Ацилирование диазол-2-тионов 12, 13 и триазол-2-тиона 14 приводит к смещению равновесия в сторону тионной формы. Последующее 1,3-диполярное циклоприсоединение позволило получить соединения, имеющие спиростроение – замещенные 1,3,4-тиадиазол-5-2'-(1,3-диазолы) 20, 21 и 1,3,4-тиадиазол-5-2'-(1,2,4-

триазол) 22.

H

N

Y	N	S		O	Cl	Et3N			O
						H
	R'	Ac2O		N	R	N N Ar		N	S	R
						2
			Y	S	−Et3N·HCl		Y	N		N
	N			N					N
		SH		R'				R'	Ar
Y
	N
	R'
12−14			12a−14a					20−22

R' = Me, Ph;

Y = CR" (12, 13, 20, 21), N (14, 22)

Снятие ацетильной защиты приводит к замещенным 1,3,4-тиадиазол-5-2'-(1,3- диазолы) 23, 24 и 1,3,4-тиадиазол-5-2'-(1,2,4-триазолу) 25.

		O
N		S	R		H		S R
				H2O	N
Y N		N N			Y N		N N
R'		Ar			R'		Ar
20−22			R' = Me, Ph;		23−25
			Y = CR" (20, 21, 23, 24), N (22, 25)

Литература

1.Ohno A., Organic Chemistry of Sulfur, Oae S., Ed., New York: Plenum Press, 1978, p. 189.

2.Дусс Ф., Общая органическая химия, под ред. Кочеткова Н.К., Нифантьева Э.Е., М.: Химия, 1983, т. 5 "Соединения фосфора и серы", с. 564.

3.Usov V.A., Voronkov M.G., Sulfur Reports 1982 2 (2) 39.

434	Устные доклады

4.Усов В.А., Воронков М.Г., Получение и свойства органических соединений серы, под ред. Беленького Л.И., М.: Химия, 1998, с. 81.

5.Huisgen R., Grashey R., Seidel M., et al., Liebigs Ann. Chem. 1962 658 169.

6.Лабейш Н.Н., Опарин Д.А., Бельский В.К., Галишев В.А., ЖОрХ 1997 33

(3)430.

7.Abdou O.A., Fawzy A.A., J. Heterocycl. Chem. 1991 28 41.

8.Ставровская В.И, Колосова М.О., ЖОХ 1960 30 (2) 689.

9.Шейнкер Ю.Н., Гортинская Т.В., Сычева Т.П., Журн. физ. хим. 1957 31 599.

10.Kjellin G., Sandström J., Acta Chem. Scand. 1969 23 2889.

11.Сафаев А.С., Кадыров А.К., Синтез и превращение соединений ряда пиперидина, тиазола и имидазолина, Ташкент: Фан, 1984, гл. IV.

12.Takahashi T., Aritsune K., Hayami J., Bull. Inst. Chem. Res. Kyoto Univ. 1973 51

(3)163.

13.Фирсова О.В., Долгушина Т.С., Галишев В.А., в кн. Азотистые гетероциклы и алкалоиды, под ред. Карцева В.Г., Толстикова Г.А., М.: Иридиум-Пресс, 2001, т. 2, c. 318.

Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.

435

Синтезы и превращения серусодержащих 5- и 6-членных гетероциклов

Хачатрян Д.С.1, Матевосян К.Р.2, Казарян Ж.В.1, Уграк Б.И.1

1Государственный Научный Центр Антибиотиков 117105, Москва, ул. Нагатинская, 3а 2РХТУ им. Д.И. Менделеева Москва, Миусская пл., 9

Настоящая работа обобщает результаты наших исследований по синтезу серусодержащих гетероциклов и их применения в комбинаторной химии. В качестве объектов исследований были выбраны следующие серусодержащие гетероциклы.

HO	O	H2N	O		R		R		R
				HN		HN
								N	S
		H2N
	NH		S	N S		S N
S	R			N	R	R
тиазин				тиадиазол				бензтиазол
H2N	S				H			S	R
					N		R
O	N	R			S R			N N
	HO	O						H

Взаимодействием альдегидов (синтез см. [1]) в кипящем этаноле с 1,2-тиолами был получен ряд тиазинов по схемам 1–3.

Схема 1

O	SH	O			O				O
	+			S		R'NCX	S		N R'
R H		OH		N				N
			R		OH
	H2N
	2			H			R		X
1				3				4

R = Ar, Het; R' = Alk, Ar; X = O, S

436	Устные доклады