Реферат: Реакции a-литиированных циклических нитронов с электрофильными реагентами

На основании полученных спектральных данных и данных элементного анализа полученному соединению была приписана структура 3-(2-гидроксифенил)-1-(1,2,2,5,5-пентаметил-3-имидазолин-3-оксид-4-ил)-пропенона 65. Таким образом, реакция с кумарином проходит по типу 1,2-нуклеофильного присоединения по карбонильной группе.

В спектре ЯМР ¹³С полученного соединения наблюдается, в частности, характерный сигналы при 182.22 м.д., отнесённый к резонансу атома углерода карбонильной группы, сигнал фенольного атома углерода при 157.35 м.д. и сигнал при 141.65 м.д. атома углерода нитронной группы. Отнесение сигналов атомов углерода ароматической системы и двойной связи было сделано на основании сравнения спектра со спектром ЯМР ¹³С 4-(2 гидрокси­фенил)-3-бутен-2-она 66.

в спектре ЯМР ¹Н полученного соединения наблюдается спин-спиновое взаимодействие протонов группы Н-С=С-Н с константой ССВ 16 Гц. Такая величина константы ССВ характерна для группы Н-С=С-Н с транс-расположением атомов водорода,³⁷ и, следовательно, в полученном соединении заместители находятся в транс-положении относительно двойной связи. Константа ССВ для цис-a,b-ненасыщенных карбонильных соединений, например, для кумарина, составляет 12 Гц.³⁸ Наличие полосы колебаний в ИК спектре при 977 см^-1, характерной для соединений с транс-расположением атомов водорода при двойной связи, также свидетельствует о транс-конфигурации двойной связи в полученном соединении 65. ³⁹

Изменение конфигурации двойной связи может происходить как после присоединения нуклеофильного реагента к сопряжённой карбонильной группе, так и во время обработки реакционной смеси кислотой.

При взаимодействии соединения 65 с иодистым метилом в ацетоне в присутствии поташа происходит практически количественное образование продукта алкилирования по фенольной группе 67. В спектре ЯМР ¹Н полученного соединения отсутствует сигнал спиртовой группы, но присутствует сигнал группы ОСН₃ при 3.66 м.д.

Спектр ЯМР ¹³С полученного продукта алкилирования практически полностью совпадает с ЯМР ¹³С спектром соединения 65 за исключением появления сигнала при 55.48 м.д., отнесённого к резонансу атома углерода группы ОСН₃.

Аналогично, литиирование альдонитрона ряда пирролин-1-оксида 59 s-BuLi при -70 ⁰С и последующая обработка раствором кумарина в диэтиловом эфире привели к образованию 3-(2-гидроксифенил)-1-(3,3,5,5-тетраметилпирролин-1-оксид-2-ил)пропенона 65a. Взаимодействие металлированного альдонитрона ряда 3,4-дигидроизохинолин-2-оксида 61 с кумарином в указанных выше условиях привело к образованию 1-(3,3-диметил-3,4-дигидроизохинолин-2-оксид-1-ил)-3-(2-гидрокси­фенил)­­пропенона 65б с выходом 25 %. На основании данных спектроскопии ЯМР ¹Н было установлено, что соединения 65а и 65б также обладают транс-конфигурацией двойной связи.

Нами исследовано взаимодействие металлированного альдонитрона 58 c 1-фенил-2-диметиламинометил-пропен-2-оном-1 68. Реакция с выходом 60% приводит к образованию соединения, в спектре ЯМР ¹Н которого присутствуют сигналы 4 геминальных метильных групп при 1.01, 1.43, 1.46, 1.49 м.д., два сигнала с соотношением интегральных интенсивностей 2:1 при 2.26 и 2.29 м.д., отнесённые к резонансу атомов водорода соответственно групп N-(CH₃)₂ и N-CH₃, и сигналы ароматических протонов в областях 7.2-7.4 м.д. и 7.5-7.6 м.д. Мультиплет с центром при 3.09 м.д., представляющий собой АВ-систему, был отнесен к резонансу протонов фрагмента H-C-H (²J = 12 Гц), два синглета при 4.55 и 5.00 м.д. были отнесены к резонансу атомов водорода группы С=СH₂, а уширенный сигнал в области 7.7 - 8.0 м.д. (в CDCl₃) был отнесён к резонансу атома водорода ОН группы. Таким образом, на основании спектральных данных и данных элементного анализа полученному соединению была приписана структура 2-диметиламинометил-1-(1,2,2,5,5-пентаметил-3-имидазолин-3-оксид-4-ил)-1-гидрокси-l-фенилпропена-2 69.

Аналогично, в указанных выше условиях реакция литиированного нитрона 59 с соединением 68 приводит к образованию 2-диметиламинометил-1-(3,3,5,5-тетраметил-пирролин-1-оксид-4-ил)-1-гидрокси-l-фенилпропена-2 69а с выходом 75 %.

Таким образом, взаимодействие литиированных производных альдонитронов с a,b-ненасыщенными карбонильными соединениями проходит исключительно по карбонильной группе. Образование продуктов 1,4-нуклеофильного присоединения не наблюдается, что в общем характерно для литийорганических соединений.

2.2. Взаимодействие с карбонильными соединениями.

Последовательность литиирование альдонитронов-электрофильное замещение может быть использована в синтезе нитронов, содержащих карбонильную группу в -положении.

Так, взаимодействие -литиированного производного нитрона ряда 3-имидазолин-3-оксида 58 с диметилформамидом и последующая обработка реакционной массы водой позволили с выходом 83 % получить жёлтый кристаллический продукт 70. ИК, УФ и ЯМР ¹Н и ¹³С спектры полученного соединения полностью соответствуют описанным в литературе спектральным данным 1,2,2,5,5-пентаметил-4-формил-3-имидазолин-3-оксида, синтезированного ранее другим способом.⁴⁰