Разработка нового метода синтеза алкалоидов азафеналенового ряда
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
µрия реакций транс-?,?-диаллилирования ароматических азотных гетероциклов аллилборанами (схема 22). Сущность этих реакций состоит в присоединении бораллильных фрагментов по иминной связи гетероцикла в присутствии воды или спирта с образованием транс-диаллилированных тетрагидропроизводных гетероциклов. Так, при обработке комплекса пиридина с триаллилбораном спиртом, водой или R2NH происходит его полная перестройка и получается (с выходом до 97%) транс-2,6-диаллил-1,2,5,6-тетрагидропиридин [35, 36].
Существенно, что транс-2,6-диаллилированные тетрагидропиридины гладко изомеризуются в соответствующие цис-изомеры при нагревании (125-130С) с эквивалентным количеством триаллилборана (схема 22)
Схема 22. Реагенты: (I) 1) All3B,
) ROH,
) NaOH; (II) 1) All3B, 1300C,
) ROH,
3) NaOH
Стоит заметить, что спирт в реакции аллилирования является реагентом, а не растворителем, на что указывает образование 5-дейтерированного 3-пиперидеина при обработке комплекса дейтерометанолом (рис.6). Из комплекса триметаллилборана 2,6-бисметаллильный гетероцикл получается при комнатной температуре. На примере реакции с участием трикротилборана показано, что присоединение аллильных групп к пиридиновому кольцу происходит с аллильной перегруппировкой (рис.5)
Рис.5. Присоединение аллильных групп к пиридиновому кольцу с аллильной перегруппировкой.
Возможный механизм восстановительного транс-2,6-диаллилирования пиридина приведен на рисунке 6. На первом этапе протекает внутримолекулярное 1,2-аллилборирование пиридинового кольца и образуется диаллил (амино) боран (этот процесс равновесный). Роль спирта заключается в расщеплении ковалентной связи B-N, протекающем с перегруппировкой аллильного типа. Образующийся в результате азометин (вернее, его комплекс с A112BOR) сразу же подвергается аллилборированию по связи C=N через шестицентровое переходное состояние. Существенно, что присоединение второй аллильной группы осуществляется стереоселективно - в транс-положение относительно первой. Образовавшийся аминоборан деборируется спиртом, взятом в избытке (4 экв.), в результате чего образуются аллилборонат и диаллилированный продукт.
Рис.6. Возможный механизм восстановительного транс-2,6-диаллилирования.
Как раз с использованием реакций аллилборирования ароматических азагетероциклов нами была предпринята попытка синтеза соединений пергидро - и декагидро [9b] азафеналенового ряда.
2. Обсуждения результатов
Не сложно заметить, что у 2,6-диаллилированных тетрагидропиридинов не хватает одного атома углерода для достройки углеродного скелета алкалоидов азафеналенового ряда (схема 23). Наиболее простым и прямым способом такой достройки углеродного скелета является введение остатка угольной кислоты в виде карбамата и последующее его двойное внутримолекулярное алкилирование соответствующими магнийорганическими производными (схема 23). С другой стороны возможными недостатками такой схемы являются: а) сложность эффективного получения металлорганического производного; б) реализация двух путей ухода групп - OR и - NR2 из бициклического продукта первой стадии алкилирования.
Схема 23.
На первом этапе работы был получен по стандартной методике транс-2,6-диаллил-4-метил-1,2,3,6-тетрагидропиридин 95 взаимодействием 4-пиколина с триаллилбораном и последующей обработкой изопропиловым спиртом и NaOH (схема 24). По литературным данным выход должен быть 75% [37], однако у нас выход составил 37%. Из-за этого несоответствия предположили, что выход реакции в случае пиридинов с электронодонорными заместителями сильно зависит от условий нагревания. Потому что даже в литературной методике использовался 2-кратный избыток 4-пиколина, чтобы увеличит выход реакции. Снижение выхода продукта аллилборирования связано с протолизом комплекса 4-пиколина с триаллилбораном, который идет тем легче, чем выше температура. Поэтому было решено после прибавления изопропилового спирта не кипятить реакционную смесь при 800С, как предлагается в оригинальной методике, а выдержать ее при той температуре, выше которой уже начинается видимый протолиз (выделение пропилена), а именно при 500С. В результате такого изменения температурного режима синтеза выход соединения 95 составил 91%.
Схема 24. Реагенты: (I) All3B; (II) изопропиловый спирт; (III) NaOH.
По измененной методике мы попробовали синтезировать диаллилпроизводное из 4-метоксипиколина, которое не удавалась получить ранее (схема 25). Выходы диаллилпроизводных по литературной и измененной методикам указаны в таблице 1.
Таблица 1. Выходы диаллилпроизводных по литературной и измененной методикам.
Rt0СВыход, %-Me8037 (75) -Me5091-OMe800-OMe5059
Схема 25. Реагенты: (I) All3B; (II) изопропиловый спирт; (III) NaOH.
Далее соединения 95 и 98 были превращены в цис-измеры нагреванием с триаллилбораном и последующей обработкой метанолом и водной щелочью (схема 26).
Схема 26. Реагенты: (I) All3B; (II) (1) изопропиловый спирт, (2) NaOH.
О цис-2,6-диаллил-4-метокси-1,2,3,6-тетрагидропиридине стоит упомянуть отдельно. Данный изомер диаллилпроизводного 4-метоксипиридина с помощью реакции метатезиса можно перевести в соответствующий бицикл, содержащий фрагмент енольного типа, который обладает высокой реакционной способностью к всевозможным реакциям электр?/p>