ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И КАТАЛИЗА РАН РАМАЗАНОВ ИЛЬФИР РИФОВИЧ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ
ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И КАТАЛИЗА РАН
На правах рукописи
РАМАЗАНОВ ИЛЬФИР РИФОВИЧ
АЦЕТИЛЕНЫ В АЛЮМИНИЙОРГАНИЧЕСКОМ СИНТЕЗЕ
ЦИКЛОПРОПАНОВ
02.00.03. - Органическая химия
Диссертация
на соискание ученой степени
доктора химических наук
Научный консультант:
д.х.н., профессор, член-корр. РАН
Джемилев У.М.
Уфа – 2014
1
Оглавление
Введение………………………………………………………...……………
4
Глава I. Литературный обзор
Карбеновые методы в синтезе полициклопропановых соединений…..………..
10
1.1 Методы синтеза бициклобутанов……….………………..…………………...
11
1.2 Методы синтеза спиропентанов……………….……………………………...
33
1.3. Методы синтеза бис-циклопропанов………..…………….…………………. 58
Глава II. Обсуждение результатов…………………..…………………………. 83
2.1. Превращение ацетиленов в циклопропановые соединения под действием
СH2I2 и Et3Al ……………………………………………………………………….. 84
2.2. Превращение ацетиленов в циклопропановые соединения под действием
СH2I2 и Me3Al ………………….…………………….…………………………….. 101
2.3. Превращение ацетиленов в циклопропановые соединения под действием
СH2I2 и i-Bu3Al …...………………………………………………………………
105
2.4. Превращение кремнийорганических ацетиленов в циклопропановые
соединения под действием СH2I2 и i-Bu3Al ……………………………………..
109
2.5. Взаимодействие (1-алкинил)фосфинов с CH2I2 и
триалкилаланами.…..........................................................................................
113
2.6. Реакция замещенных пропаргиловых спиртов с CH2I2 и триалкилаланами
115
2.7. Реакция гомопропаргиловых и бис-гомопропаргиловых спиртов с CH2I2 и 122
триалкилаланами ……………………………………………………………..……
2.8. Реакция замещенных пропаргиламинов с CH2I2 и триалкилаланами……..
129
2.9. Реакция 1,4-енинов с CH2I2 и триалкилаланами……………………………
134
2.10. Циклопропанировании алленов с помощью CH2I2 и Et3Al……………….
138
2.11. Алюминациклопент-2-ены в синтезе циклопропановых соединений
145
2.12. Реакционная способность олефинов и ацетиленов в реакции
151
циклоалюминирования
2.13. Катализируемое Cp2ZrCl2 циклоалюминирование пропаргиловых
159
спиртов……………………………………………………………………………
2.14. Циклоалюминирование пропаргиламинов………………………………...
166
2.15. Циклоалюминирование функционально-замещенных олефинов
171
2
триэтилалюминием, катализируемое Cp2ZrCl2…………………………………..
2.16. Циклоалюминирование дизамещенных ацетиленов с участием 1,2-
176
дихлорэтана…………………………………………………………………………
2.17. Каталитическое гидроалкилирование -олефинов и циклоолефинов с
180
помощью t-BuBr и Et3Al в присутствии Cp2TiCl2……………………………….
Глава III. Экспериментальная часть…………………………………………..
185
Выводы…………………………………………………………………………….. 265
Литература………………………………………………………………………...
3
269
Введение
Актуальность темы. Создание новых методов синтеза замещенных
циклопропановых
соединений,
перспективных
в
органическом
и
металлоорганическом синтезе с использованием широкодоступных исходных
реагентов, всегда являлось важной и актуальной задачей в органической химии.
Особо широкое применение для получения циклопропановых соединений нашли
карбеновые методы, такие как циклопропанирование олефинов по Макоша, с
помощью диазометана и реагента Симмонса-Смита. На основе последнего были
разработаны альтернативные металлоорганические реагенты, представляющие
собой, главным образом, карбеноиды цинка. Несмотря на то, что формально
карбеноиды алюминия относят к группе металлоорганических соединений,
близких по строению к реагенту Симмонса-Смита, они обладают отличающейся от
последнего
региоселективностью
присоединения
метиленовой
группы
к
замещенным диенолам, что указывает на возможные различия в механизме
реакции циклопропанирования. Триэтилалюминий, используемый для генерации
карбеноидов алюминия из CH2I2, является доступным и дешевым реагентом,
поскольку представляет собой одно из немногих металлоорганических соединений,
производимых в промышленных масштабах. Кроме того, простота получения
карбеноидов алюминия, их термическая стабильность и высокая реакционная
способность по отношению к ненасыщенным соединениям, а также крайне малая
изученность делает их интересными объектами для химического исследования с
целью создания новых реагентов циклопропанирования ацетиленов и олефинов.
Интересно, что карбеноиды алюминия были открыты практически одновременно с
карбеноидами цинка, однако реагент Симмонса-Смита получил гораздо большее
применение в органической химии. До настоящего времени были известны
единичные
примеры
органической
периллилового
успешного
химии,
в
спирта
кремнийзамещенных
использования
частности
и
для
бензилового
аллиловых
спиртов.
карбеноидов
алюминия
циклопропанирования
эфира
С
гераниола,
точки
а
зрения
в
гераниола,
также
γ-
получения
Автор выражает искреннюю благодарность академику РАН Нефедову О.М. за
поддержку и постоянную помощь при обсуждении и интерпретации полученных
результатов.
4
бицикло[1.1.0]бутанов, интересно взаимодействие карбеноидов алюминия с
ацетиленами. В работе Гоберга 1962 года сообщалось о том, что бутин-2 при
обработке CH2N2 в присутствии Et2AlCl при -50
o
С превращался в 1,2-
диметилциклопропен с выходом 9% по бутину-2. Низкий выход продукта мог быть
обусловлен побочными процессами, проходящими при взаимодействии ацетилена
с CH2N2 и образующегося циклопропена с алюминийорганическим соединением. К
сожалению, вплоть до нашего времени данное направление не получило развития.
В 1985 году Маруока и Ямамото обнаружили, что стабильность карбеноида
алюминия, образующегося из CH2I2 и Et3Al, определяется, главным образом,
растворителем и соотношением реагентов. Таким образом, можно предположить,
что взаимодействие ацетиленов с CH2I2 и триалкилаланами в углеводородном или
галогенсодержащем
растворителе
будет
приводить
к
образованию
циклопропановых или полициклопропановых соединений. До момента начала
настоящего исследования в мировой литературе полностью отсутствовали
сведения, касающиеся реакций ацетиленов с R3Al и CH2I2.
Альтернативный метод синтеза циклопропановых и полициклопропановых
соединений заключается в циклизации гомоаллильных алюминийорганических
соединений. В лаборатории чл.-корр. РАН Джемилева У.М. был разработан метод
синтеза пятичленных алюминийорганических соединений реакцией ненасыщенных
углеводородов с Et3Al в присутствии каталитических количеств Cp2ZrCl2.
Ацетилены в условиях реакции превращаются в алюминациклопент-2-ены,
которые формально являются замещенными винилаланами и гомоаллилаланами,
что
позволяет
рассматривать
их
в
качестве
синтонов
при
получении
циклопропановых соединений. Однако до настоящего времени практически не
было
известно
о
превращении
функционально-замещенных
ацетиленов
в
алюминациклопент-2-ены и соответствующие циклопропаны, перспективные для
практического применения. Таким образом, разработка новых методов получения
функционально-замещенных алюминациклопент-2-енов для последующей их
гомоаллил-циклопропилметильной перегруппировки в циклопропаны, а также
прямое
превращение
ацетиленов
в
замещенные
циклопропаны,
являются
перспективными подходами к конструированию циклопропановых соединений.
5
Работа
выполнена
в
соответствии
с
планами
НИР
Федерального
государственного бюджетного учреждения науки Института нефтехимии и
катализа РАН по теме «Комплексные катализаторы в химии непредельных,
металлорганических и кластерных соединений» № Госрегистрации 0120.0850048
от 08.03.08, а также при поддержке гранта РФФИ № 08-03-97007-р_поволжье_а
«Разработка
(2008-2009)
нового
эффективного
метода
прямого
циклопропанирования ацетиленов», по программе № 1 ОХНМ РАН (2009)
«Карбеноиды
алюминия.
Синтез,
механизм
образования
и
реакционная
способность» и ОХ-01 РАН (2010-2011) «Карбеноиды алюминия. Синтез, механизм
образования и реакционная способность».
Цель работы. Целью диссертационной работы является проведение
фундаментальных исследований по разработке эффективных однореакторных
методов превращения ацетиленов в замещенные циклопропаны в реакциях с
карбеноидами алюминия, полученными in situ из R3Al и CH2I2. В развитие этих
работ
впервые
планируется
осуществление
каталитического
циклоалюминирования функционально-замещенных ацетиленов с помощью Et3Al
под действием катализатора Cp2ZrCl2 в соответствующие алюминациклопентены.
Будут
также
изучены
перегруппировки
закономерности
гомоаллил-циклопропилметильной
алюминациклопентенов
в
циклопропаны.
Реализация
упомянутых выше направлений исследований, как мы полагаем, приведет к
созданию универсальных методов однореакторного превращения ацетиленов и
алюминациклопентенов
в
соответствующие
циклопропаны,
что
откроет
перспективы для разработки новых металлоорганических реагентов и реакций,
используемых в новых химических технологиях получения богатых энергией,
практически важных соединений, а также лекарственных препаратов, построенных
из малых циклов.
Научная новизна. В рамках данной диссертационной работы впервые
разработаны
эффективные
однореакторные
методы
синтеза
замещенных
циклопропанов различной структуры, основанные на проведении реакций моно- и
дизамещенных
ацетиленов
с
R3Al
(где
R=Me,
Et,
i-Bu)
и
CH2I2
или
алюминациклопентенов, получаемых in situ из дизамещенных ацетиленов и Et3Al в
присутствии катализатора Cp2ZrCl2, с алкиловыми эфирами сульфоновых кислот.
6
Упомянутые выше методы синтеза замещенных циклопропанов перспективны для
практического применения не только в лабораторной практике, но и в
промышленности.
Впервые
осуществлено
селективное
одностадийное
превращение моно- и дизамещенных ацетиленов в циклопропансодержащие
алюминийорганические соединения с использованием карбеноидов алюминия
R2AlCH2I, генерируемых in situ из R3Al и CH2I2. Разработан универсальный
региоселективный однореакторный метод превращения моно- и дизамещенных
ацетиленов под действием Me3Al и CH2I2, взятых в соотношении 1:4:6, в
-
иодэтилзамещенные циклопропаны с высокими выходами. Впервые показана
возможность
одностадийного
синтеза
циклопропилсиланов
реакцией
триметилсилилзамещенных ацетиленов с R3Al (где R= Et, i-Bu) и CH2I2, взятых в
соотношении 1:3:3. Разработан общий метод синтеза 1,1‘-дизамещенных бисциклопропанов с высокими выходами, основанный на взаимодействии замещенных
пропаргиловых спиртов с R3Al (где R = Et, i-Bu) и CH2I2. В опытах с гомо- и
бисгомо-пропаргиловыми спиртами в описанных выше условиях образуются
циклопропансодержащие
алюминийорганические
соединения.
Замещенные
пропаргиламины в реакции с R3Al (где R= Et, i-Bu) и CH2I2 образуют моно- и
дициклопропансодержащие амины. Взаимодействием тризамещенных фосфинов с
CH2I2 и R3Al получены алюминийорганические фосфониевые соли. Установлено,
что при взаимодействии замещенных аллилацетиленов с карбеноидами алюминия,
генерируемых
in
situ
из
R3Al
и
CH2I2,
первоначально
происходит
циклопропанирование двойной связи в аллильном фрагменте с получением
соответствующих циклопропилацетиленов, а затем реагирует ацетиленовая связь в
последних, что способствует образованию (циклопропилметил)циклопропанов.
Впервые
показано,
что
циклические
и
ациклические,
алифатические
и
ароматические 1,2-диены реагируют с R3Al и CH2I2, давая с высокими выходами
спиропентаны. Впервые осуществлено региоселективное циклоалюминирование
функционально-замещенных
гомопропаргиловых
и
ацетиленов
–
бисгомопропаргиловых
замещенных
спиртов,
пропаргиловых,
пропаргиламинов
различной структуры с помощью Et3Al в присутствии катализатора Cp2ZrCl2 с
получением
соответствующих
алюминаокисиметильные
и
алюминациклопентенов,
аминометильные
7
заместители.
содержащих
В
аналогичное
превращение вступают замещенные аллиламины и аллилсульфиды с образованием
функционально-замещенных
алюминациклопентанов.
исследований
новый
разработан
алюминациклопентенов
метод
помощью
c
В
синтеза
катализирумой
развитие
этих
2,3-дизамещенных
Cp2TiCl2
реакции
дизамещенных ацетиленов с EtAlCl2 и этиленом, генерируемым in situ из
1,2-дихлорэтана и Mg. Исследование химических трансформаций синтезированных
алюминациклопентенов позволило впервые разработать препаративный метод
направленного
превращения
последних
в
соответствующие
замещенные
циклопропаны под действием алкиловых эфиров сульфоновых кислот.
Практическая ценность работы. Практическая значимость проведенных
исследований заключается в разработке новых эффективных методов синтеза ранее
труднодоступных
проведении
циклопропансодержащих
реакций
соединений,
гомоаллил-циклопропильной
основанных
на
перегруппировки
алюминациклопентенов, а также однореакторного превращения ацетиленов в
замещенные циклопропаны с помощью карбеноидов алюминия. Разработанные в
диссертационной работе методы и подходы к синтезу циклопропансодержащих
соединений перспективны не только в лабораторной практике, но и для создания
на их основе современных химических технологий получения замещенных
циклопропанов, биологически активных соединений и новых материалов.
Апробация
работы.
Материалы
диссертации
представлены
на
Всероссийской конференции по органической химии, посвященной 75-летию со
дня основания Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (Москва
2009), International symposium on advanced science in organic chemistry (Miskhor,
Crimea 2010), Международной конференции «Актуальные проблемы физикоорганической, синтетической и медицинской химии» (Уфа 2010), The Butlerov's
International Congress on Organic Chemistry (Kazan, 2011), 16th International
Electronic Conference on Synthetic Organic Chemistry (2012).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы 19
статей, 2 обзора, тезисы 12 докладов на конференциях, получены 7 патентов РФ.
Структура
литературного
и
объем
обзора
на
работы.
тему
Диссертация
состоит
«Карбеновые
методы
из
в
введения,
синтезе
полициклопропановых соединений», обсуждения результатов, экспериментальной
8
части, выводов и списка цитируемой литературы из 292 наименований. Материал
диссертации изложен на 294 страницах компьютерного набора (формат А4),
включает 76 схем, 20 рисунков, 13 таблиц и 3 графика.
9
Глава I. Литературный обзор
Карбеновые методы в синтезе полициклопропановых соединений.
Химия полициклопропановых соединений является сравнительно молодой
областью органической химии. Основные подходы к синтезу этих циклических
соединений были сформулированы в 50-60-х годах прошлого века, одновременно с
развитием карбеновых методов синтеза циклопропанов. В 1954 году Дѐринг и
Хоффманн открыли принципиально новый метод циклопропанирования олефинов
с помощью дихлоркарбена, генерируемого реакцией хлороформа с третбутилатом калия в безводных условиях. В 1959 году Симмонс и Смит нашли
удобный способ генерации карбена из дииодметана и цинк-медной пары. В 1969
году Макоша разработал метод циклопропанирования олефинов дигалокарбенами
в водной среде, что значительно расширило область еѐ применения. Эти ключевые
открытия предопределили широкое распространение карбеновых методов в
органической химии для получения циклопропанов и полициклопропанов.
Несмотря на то, что различные аспекты синтеза циклопропановых соединений
весьма подробно рассмотрены в химической литературе, нельзя сказать того же в
отношении полициклопропанов, получение которых связано с определенными
особенностями и ограничениями. Первое обобщение литературных данных по
бицикло[1.1.0]бутанам было сделано Вибергом вскоре после открытия им метода
их получения [1]. Питрушка кратко рассмотрел существующие методы получения
бис-циклопропанов
[2].
Карбеновые
методы
получения
циклопропановых
соединений, в том числе полициклопропановых, были описаны Нефедовым с
соавторами [3]. Большой интерес представляет обзоры Де Мейера и Кожушкова,
посвященные методам конструирования олигоциклопропановых систем [4,5].
Имеется
обзор,
рассматривающий
бицикло[1.1.1]пентанов,
методы
[n]стаффанов,
синтеза
и
свойства
[1.1.1]пропелланов
и
трицикло[2.1.0.02,5]пентанов [6]. В 2012 году был опубликован обзор Рамазанова с
соавторами, в котором впервые были систематизированы данные по получению
бицикло[1.1.0]бутанов,
спиропентанов
и
бис-циклопропанов
по
типам
образующихся углерод-углеродных связей [7]. Из анализа последнего обзора
следует, что особо широкое применение карбеновые методы нашли в синтезе
10
спиропентанов (до 80% описанных в обзоре реакций). В случае же синтеза
бицикло[1.1.0]бутанов и бис-циклопропанов доля карбеновых реакций достигает
50%. Такое преобладание карбеновых методов в синтезе полициклопропановых
соединений обусловлено эффективностью их применения. Поэтому особый
интерес представляет разработка новых карбеновых и карбеноидных реагентов,
расширяющих область применения этих реакций. Одним из таких перспективных
циклопропанирующих агентов является карбеноид алюминия, образующийся при
взаимодействии
дииодметана
с
триалкилаланами.
Формально,
карбеноиды
алюминия относят к группе металлоорганических соединений, близких к реагенту
Симмонса-Смита, который представляет собой карбеноид цинка. Однако, в
отличие от последнего, карбеноиды алюминия получили крайне незначительное,
эпизодическое применение в органической химии, связанное, по-видимому, с
отсутствием систематического исследования их реакционной способности. В то же
время, имеются литературные данные, свидетельствующие о том, что карбеноиды
алюминия
проявляют
отличающуюся
от
реагента
Симмонса-Смита
хемоселективность по отношению к замещенным диенолам. Теоретические
исследования показывают, что данное различие может быть обусловлено
различным
характером
прохождения
реакции
циклопропанирования
и
конкуренцией между процессами карбометаллирования и переноса метилена.
Таким образом, природа металла в карбеноиде может играть существенную роль в
реакции циклопропанирования. С целью рассмотрения существующих методов
синтеза полициклопропановых
рассмотрены
методы
углеводородов, в настоящем обзоре будут
синтеза
полициклопропановых
соединений,
систематизированные в соответствии с характером реакции, что позволяет
выделить место и роль карбеновых методов, их преимущества и недостатки, а
также представить разнообразие используемых карбеноидов металлов.
1.1. Методы синтеза бициклобутанов.
Всплеск публикаций, посвященных синтезу бицикло[1.1.0]бутанов пришелся
на 60-е годы вскоре после открытия в 1959 году Вибергом метода получения
производных
бицикло[1.1.0]бутан-1-карбоновой
дегидрогалогенирования
эфиров
кислоты
3-бромциклобутанкарбоновой
11
путем
кислоты
1,3с
помощью Ph3CNa. Однако данный подход ограничен соединениями, имеющими
сильный электроноакцепторный заместитель в циклобутановом кольце. Более
универсальным оказалось использование карбеновых методов, среди которых в
первую очередь необходимо упомянуть циклопропанирование ацетиленов и
циклопропенов с помощью карбенов и карбеноидов. Еще в 1960-х годах было
показано, что катализируемое солями меди присоединение диазометана и
диазоуксусного эфира к дизамещенным ацетиленам дает с низким выходом смесь
бициклобутанов и бутадиенов. Интересно, что в отсутствие оловоорганического
соединения n-Bu3SnCl бициклобутаны не образуются [8,9].
CH2N2
CuCl2
CH2N2
H3C
CH3
CuCl2
H3 C
CH3
CH3 n-Bu3SnCl
H3C
CH3 +
3% CH
3
13%
В то же время, имеется пример получения тетразамещенного бициклобутана
1 из 1-фенилпропина в присутствии только медного катализатора [10].
COOEt
Ph
N2CHCOOEt (2 экв)
CH3
Ph
CH3
CuSO4
COOEt
1 (14 %)
Интересно,
что
перфторированный
бициклобутен
перфторированным диизопренилом был получен
2
в
смеси
с
без использования медного
катализатора из ди(трифторметил)ацетилена и дифторкарбена при 100 oC в газовой
фазе с выходом 25% [11].
F2
CF3
CF3
F2C:
F3C
CF3
F2C:
F2
CF3
CF3 + CF
2
F3 C
F2
2
CF2
CF3
Побочное образование диенов не происходит в случае реакции с
алкил(триметилсилил)ацетиленами, которая дает с хорошим выходом смесь
12
циклопропенов 3 и бициклобутанов 4 в равном соотношении [12]. При замене CuCl
на
каталитические
количества
Pd(acac)2,
CoCl2,
Fe(acac)3,
(ЦОД)2RhCl
кремнийорганические ацетилены не реагировали с диазометаном несмотря на то,
что сам диазометан при этом легко разлагался [13].
CH2N2, CuCl
SiMe3
R
3
SiMe3
R
4
~1 : 1
68-75%
R=Me, Pr, c-Pr
С
+
SiMe3
R
CH2Cl2
-10-0 oC
другой
стороны
известно
циклопропанирование
этилдиазоацетатом на катализаторе [Os(TTP)]2 (ТТР -
фенилацетилена
5,10,15,20-тетра-(п-
толил)порфиринат) c получением бициклобутанового соединения 5 с выходом 46%
[14].
+
Ph
Ph
[Os(TTP)]2
2N2CHCO2Et
EtO2C
CO2 Et
+
2N2
5
Следует отметить редкий пример циклопропанирования ацетиленов с
помощью карбеноида цинка. При взаимодействии фосфониламида 6 с Me2Zn с
последующим добавлением реагента Фурукава при -50 оС образуется замещенный
бициклобутан 7 [15].
P(O)Ph2
NH
R
P(O)Ph2
1. Me2Zn, CH2Cl2, 0
Ph
6
oC
2. (CH2I)2Zn, CH2Cl2,
-50-0 oC
R=(p-MeO2C)C6H4 (a), (p-NC)C6H4 (b), 3-pyridyl (c)
Более
плодотворным
NH
R
для
синтеза
Ph
7
a: 42%
b: 35%
c: 40%
бицикло[1.1.0]бутанов
оказалось
использование ненасыщенных диазосоединений, которые содержат одновременно
и диазогруппу, и кратную углерод-углеродную связь. Данный подход был
13
реализован в каталитическом, фотолитическом и термическом вариантах. Один из
наиболее
ранних
примеров
связан
с
фотолизом
разбавленного
раствора
аллилдиазометана (5%) в гептане при -78 oC, который приводил к образованию
смеси бицикло[1.1.0]бутана и бутадиена в соотношении 1:5 [16].
h
CHN2
гептан, -78
+
oC
1:5
Низкий выход бициклического соединения связан с тем, что превращение
образующегося аллилкарбена может идти по нескольким маршрутам, приводящим
не только к продуктам присоединения карбена по двойной связи, но и С-, Нмиграции, а также СН внедрения. Так, несмотря на то, что при фотолизе конверсия
Δ2-циклопентенилдиазометана 8 составляла 65%, преимущественно образовывался
продукт Н-миграции [17].
+
h
CHN2
8
Me2O, -75 oC
65%
Н- миграцияя (52%)
С- миграция (9%)
+
С-Н- внедрение (29%) присоединение (10%)
Интересно, что в присутствии LiBr в эфире при 0
о
С селективность
образования и выход трицикло[2.1.1.05,6]гексана 9 была выше [18]. Трициклопентан
10 был получен и непосредственно из тозилгидразона 11 в условиях термолиза с
10% выходом [18].
CH3
H3C CH=N-NNaTs
80 oC
LiBr
60%
0 oC, 50%
H3C CHN2
(в пересчете на тозилгидразон)
CH3
9
14
+
~1:1
CH=N-NHTs
10
150
CH3
CH3
H3C
NaOCH3
H3C
+
+
oC
главные продукты
11 (10%)
Фотолиз и пиролиз циклопропензамещенных -кетокарбенов 12 приводил к
получению трициклических соединений 13 с очень низкими выходами [19,20].
Аналогично
проходит
катализируемое
ацетатом
родия
разложение
диазосоединения 14 в бициклобутановое производное с умеренным выходом 30%
[21]. Превращение 2-диазо-5-арилпент-4-еноатов в зависимости от природы
родиевого
катализатора
и
растворителя
приводят
либо
к
2-
арилбицикло[1.1.0]бутановым производным 15, либо к замещенным циклогексенам
[22]. Под действием Rh2(R-BTPCP)4 2-арилбицикло[1.1.0]бутанкарбоксилаты 15
образуются с высоким уровнем асимметрической индукции (70–94% ee).
h
rt, ТГФ
R
R
R
COCHN2
R
Cu, гексан
12
13
reflux 1%
H
O
CHN2
Rh2(OAc)4 AcO
CHCl3
60 oC, 1h
14
OAc
15
O
15
O
Ar
H
Ar
1 мол. %
Rh2(TPA)4
0.01 мол. %
Rh2(R-BTPCP)4
H
CO2R
EtOAc, rt, 45 мин
15
Ar
RO2C
гексан, rt, 12 ч
N2
CO2R
Ar
CO2R
> 20:1 dr
выход до 89%
> 20:1 dr
выход до 74%
70-94% ee
Помимо комплексов родия, при разложении диазосоединений активность
проявили соли палладия и металлическая медь. Известна катализируемая солью
палладия реакция
внутримолекулярного [2+1]-циклоприсоединения карбена,
генерируемого из диазопроизводного 16 [23].
N2
R
H
(
Ph
3
..
H
С3Н5)2Pd2Cl2
R
R
Ph
бензол
O
Ph
O
O
16
R=PO(OMe)2
PO(OMe)Ph
POPh2
CO2Me
91%;
94%;
71%;
47%
[4.1.1]-Пропеланон 17 был получен при каталитическом разложении
соединения 18 в присутствии меди при 80 оС с выходом более 95% [16].
N2
Cu, 80 oC
O
CH2
O
95%
17
18
Полагают, что при превращении ненасыщенных диазосоединений в
соединения бициклобутанового ряда в качестве интермедиатов могут выступать
пиразолины, легко образующиеся при взаимодействии диазосоединений с
ненасыщенными соединениями. Так, пиролиз пиразолина 19 при 140 oС дает с
высоким выходом (70%) замещенный бициклобутан 20 [24].
16
Ph2CN2
EtO2C
NC
N
Et2O
25 oC
NC CO2Et
CO2 Et
140
NC
oC
Ph
N
Ph
+
Ph2C=CH-CH=C(CN)CO2Et
30%
Ph
Ph
19 53%
20 (70%)
В более мягких условиях проходит разложение пиразолинов, катализируемое
ацетатом родия. В зависимости от природы заместителей в пиразолине реакции
проходит либо по пути внутримолекулярной циклизации, либо через 1,2виниловый сдвиг, что, по-видимому, связано с влиянием конформационных
эффектов [25]. Так в случае соединения 21 при R=Me образуется исключительно
бициклобутан 22, а при R=Н селективно получается замещенный бутадиен 23.
Me Me
Me Me
R
21
CH2N2
-30 oC
CO2H 92%
Me Me
N
N
CO2H
CO2H
CO2H 60-70 oC R
R
48h
85%
N+
Me
R=H
23 Me
N-
Me
Rh2(OAc)4
CHCl3, 20
75%
R=Me
oC
Me
Me
22
CO2H
Влияние природы заместителей R‘ и R‖ при двойной связи на химизм
реакции разложения наблюдалось и для соединения 24. При наличии объемного
фенильного заместителя при двойной связи получались исключительно продукты
1,2-винилового сдвига. В случае же алкильных заместителей либо терминальной
двойной связи, соотношение замещенного 1,3-бутадиена 25 к замещенному
бициклобутану 26 составляло примерно ~1:1 [26].
CCl3
CCl3
O
O
R"
NH
NH
COR"'
R'
N2
Rh2(OAc)4
CH2Cl2, rt, 1h
R'
H
R"
O
24a-e
R"'
25a-e
17
+
R'
N
H
R"
COR"'
26a-e
CCl3
O
Соединение
24a
24b
24c
24d
24e
R‘
Ph
H
CH3
H
CH3
R‖
H
H
H
Ph
H
Рассмотренные
диазосодинений
выше
Выход (25+26)
84
97
100
98
85
R‖‘
OEt
OEt
OEt
OEt
CH3
примеры
представляют
получения
собой
25:26
100:0
52:48
56:44
100:0
60:40
бицикло[1.1.0]бутанов
фактически
реакции
из
циклизации
аллилкарбенов. Другой метод генерации аллилкарбенов заключается в обработке
гем-дигалогенидов
-непредельных
литийорганическими
соединениями.
Циклизация циклических аллилкарбенов строения 27 предоставляет весьма
эффективный
способ
получения
производных
пропеллана.
Так,
при
взаимодействии гем-дигалогенида 28 с MeLi в эфире с высоким выходом (94%)
был получен пропеллан 29 [27]. Аналогичный пропеллан 30 был получен из гемдииодида 31 с выходом 43%. [28].
..
27
Br
28
H
I
H
29
I
MeLi
I
H
Br MeLi (2.1 экв.)
Et2O
Cl
-78 oC - rt
1h
Cl
..
Li
-30 oC
94%
-LiI
31
Приведенные
30
выше
методы
синтеза
бициклобутановых
соединений
основаны на внедрении карбена по ненасыщенной углерод-углеродной связи.
Однако существует другой подход, заключающийся в реакции замещенных гем18
дибромциклопропанов с литийорганическими соединениями, при которой новая
углерод-углеродная связь образуется при внедрении карбена по связи углеродводород.
В
отсутствие
реакционноспособного
электрофильного
центра,
получающийся в результате литий-галоген обмена карбеноид лития разлагается с
образованием высокоактивного интермедиата - циклопропилидена, который при
внутримолекулярном внедрении по C-H связи дает бицикло[1.1.0]бутаны. Однако в
данном случае образование бициклобутана часто конкурирует с формированием
аллена, поскольку перегруппировка циклопропилиденов является удобным и
общим методом получения замещенных алленов по методу Деринга-МураСкаттебола. Эта конкуренция между двумя путями зависит от природы
заместителей, которые могут способствовать конформационным сдвигам и влиять
на стерическое напряжение в образующейся молекуле [29]. Так, 13,13дибромдиспиро [5.0.5.1]тридекан 32 с высоким выходом превращается в
тетерациклическое соединение 33.
Br
Br
Br
R'Li
-R'Br
R
R
..
+
- Li
-LiBr
R
R
R
Br
Br
t-BuLi
60%
-80-(-10) oC
32
33
Наиболее благоприятная ситуация для образования бицикло[1.1.0]бутанов
наблюдается
в
взаимодействие
случае
соединений
норкарановой
7,7-дихлорбицикло[4.1.0]гептана
34
структуры
с
MeLi
[30].
Так,
приводило
к
получению с выходом 40% углеводородной фракции, содержащей три изомера,
основным из которых являлось трициклическое соединение 35 (93%) [31].
19
MeLi
Cl
:
Cl Et O, -80 oC
2
93%
34
При
35
взаимодействии
7,7-дибром-2-метилбицикло[4.1.0]гептана
36
с
металлами (Li, Mg или Na) под действием ультразвука в течение 15 минут
образуется
с
умеренным
выходом
исключительно
метилзамещенный
трициклогептан 37, содержащий бициклобутановый фрагмент [32].
Me
Me
Br
Mg
Br
ТГФ
55%
36
Дибромпроизводные
норкарана
37
могут
быть
легко
получены
при
взаимодействии циклогексена с дибромкарбеном, который в свою очередь
генерируют из тетрабромметана и металлоорганического соединения. Таким
образом, можно
дибромкарбена
совместить в одной
и
циклопропилидена,
препаративной стадии образование
что
было
продемонстрировано
при
получении фенилпроизводных трицикло[4.1.0.02,7]гептана 38 в одну стадию из
фенилциклогексена, тетрабромметана и MeLi [33].
+
MeLi
CBr4
+
-78 oC
79%
Ph
Ph
Ph 93%
38
7%
Если же в молекуле замещенного гем-дибромциклопропана присутствует
реакционноспособный электрофильный центр, то получающийся в результате
литий-галоген обмена карбеноид лития выступает уже в качестве карбоаниона.
Так, один из методов построения бицикло[1.1.0]бутанового скелета связан с
генерацией
карбоаниона
реакцией
литий-бром
обмена
между
гем-
дибромциклопропилэпоксидом 39 с бутиллитием [34]. Образующийся карбеноид
лития
перегруппировывается
в
результате
20
нуклеофильной
атаки
по
электрофильному
атому
углерода
эпоксидного
фрагмента
в
1-бром-2-
гидроксиметилбицикло[1.1.0]бутан. Второй эквивалент вовлеченного в реакцию
бутиллития способствует металлированию бромпроизводного, а последующий
гидролиз приводит к получению 2-гидроксиметилбицикло[1.1.0]бутана 40.
Br
Br
O
+
Br
O
n-BuLi
O
-75 oC
Br
39
Аналогично,
обработкой
40
гем-дибромциклопропилэпоксида
OH
41
2
эквивалентами бутиллития, был получен трицикло[4.1.0.02,7]гептан-3-ол 42.
Br
Br
n-BuLi 2 (экв)
-78 oC
H2O
O
41
OH
42
Данный подход, основанный на внутримолекулярном взаимодействии
генерируемого
карбеноида
лития
с
электрофильным
центром
оказался
плодотворным не только в случае эпоксидов, но и галогенпроизводных.
Последовательной обработкой бромметилзамещенного гем-дибромциклопропана
43 с помощью MeLi, затем t-BuLi и имина получили с высоким выходом
бициклобутаны 44a-c [15].
PG
1.MeLi, Et2O, -78-50 oC
2.t-BuLi, -78 oC
Ph Br
Br
Br
N
R
PG
R
N
Ph
43
44a-c
a: R=C6H11, PG=Ts (75%), b: R=Ph, PG=P(O)Ph2 (73%), c: R=t-Bu, PG=P(O)Ph2 (71%)
Сцаймис описал удобный способ получения [n.1.1]-пропелланов 45 из
замещенных гем-дибромциклопропанов 46 с использованием MeLi или n-BuLi [35–
39].
21
Br
Cl
(CH2)nCl
MeLi
Br
(CH2) nCl
-78 oC
-78 oC
Br
46 (n=1-4)
(CH2)n
MeLi
45 (n=1-4)
Позднее Сцаймис продемонстрировал возможность использования для
дегалогенирования галогензамещенного циклопропана 46 (n=1) дисперсии лития с
1% натрия в растворе триглима/н-декана (4:1). При 73 оС в условиях кипения
растворителя при пониженном давлении проходило образование [1.1.1]-пропеллана
с выходом 25-38% [40].
В связи с рассматриваемыми выше соединениями, можно упомянуть
реакцию 1-бром-2-этоксиметилциклопропана с Mg в кипящем ТГФ с образованием
незамещенного бицикло[1.1.0]бутана в смеси с циклобутеном и бутадиеном с
общим выходом 50% и соотношением компонентов 4.4:1.5:1, соответственно [41].
OEt
CHBr3/NaOH
Br
Br
OEt
50%
47
+
Br
H
0 oC
70%
OEt
Mg, THF
+
4.4 : 1.5 :
Zn, MeOH
reflux
1
50%
Очевидно, что карбеноид цинка, образующийся из гем-дибромциклопропана
47 оказался нереакционноспособным по отношению к электрофильному атому
углерода при этокси-группе. По-видимому, данная реакция циклизации проходит
через стадию образования магнийорганического соединения с последующей
внутримолекулярной нуклеофильной атакой электрофильного центра. Таким
образом, данный подход к синтезу бицикло[1.1.0]бутанов связан с превращением
карбоанионов, генерируемых из С-Н кислот. Кратко рассматривая данный подход
нужно отметить, что впервые бициклобутановое производное было получено
обработкой
метилового
эфира
3-бромциклобутанкарбоновой
трифенилметидом натрия (Ph3CNa) в эфирном растворе [42].
22
кислоты
48
COOCH3
H
Ph3CNa
H
Br
20%
COOCH3
H
48
При
использовании
более
сильного
основания
выход
NaH
этилбицикло[1.1.0]бутан-1-карбоксилата достиг уже 70%. В настоящее время в
качестве дегидрогалогенирующего агента наряду с NaH часто используют t-BuOK.
Реакции дегалогенирования способствует наличие электроноакцепторных групп
при атоме углерода с отщепляющимся протоном, таких как нитрильная или
карбоксильная группы. Замещенный бицикло[1.1.0]бутан-1,3-дикарбонитрил 49
был получен дегидрогалогенированием 1,3-циклобутандикарбонитрила 50 под
действием t-BuOK с выходом 82%.[43].
Cl
CN
NC
t-BuOK
NC
82%
50
CN
49
Наличие метильного заместителя при атоме углерода, связанном с атомом
галогена, не препятствует циклизации. Обработка хлор- и бромпроизводных
циклобутанов 51 с помощью трет-бутилата калия привела к образованию
метилового эфира 3-метилбицикло[1.1.0]бутан-1-карбоновой кислоты 52 с высоким
выходом. Интересно, что последний можно получить с выходом 54-60% и при
взаимодействии бромметилпроизводного 53 с бис(триметилсилил)амидом натрия в
эфире или же с t-BuOK в t-BuOH [44].
H3 C
COOCH3
X
X=Cl, Br
t-BuOK
COOCH3
H3 C
51
52
t-BuOK/t-BuOH
54-60%
BrH2 C
COOCH3
53
Дегидроиодирование было осуществлено в присутствии гидрида натрия в
эфирном растворителе [45]. Выход продукта реакции 54 сильно зависит от
характера замещения циклобутана 55.
23
CN
R"H2 C
CN
R'
I
NaH
R"H2 C
R'
R
R
55
54
a: R=R'=R"=H (67.3%),
d: R=R"=H, R'=CH3 (17%),
b: R=R'=CH3, R"=H (48.5%), e: R'=R"=H, R=CH3 (8.5%)
c: R=R'=H, R"=CH3 (51%),
Как уже указывалось, недостатком данного подхода является необходимость
использования соединений, имеющих электронноакцепторный заместитель в
циклобутановом кольце. Однако, несмотря на это, синтез бицикло[1.1.0]бутанов
циклизацией карбоанионов получил широкое применение наряду с карбеновыми
методами и имеет множество модификаций.
Легко проходит нуклеофильное замещение в том случае, когда уходящей
группой является мезилат-, тозилат- [46] или тиоцианат-анион [47]. Известно
образование
бициклобутанзамещенного
сульфона
56
при
элиминировании
сульфонил-аниона из циклопропилсодержащего дисульфонового соединения под
действием BuLi в ТГФ [48]. При кипячении в водно-диоксановом растворе NaOH
бицикло[3.1.1]гептановых производных с 7-эндо-ориентированной сульфонильной
группой и группой SCN в геминальном положении к заместителю R, син-аддукты
элиминируют
HSCN
и
превращаются
в
1-(Х-метилсульфонил)трицикло
[4.1.0.02,7]-гептаны.
CN
rt, 40 мин
MeO2SO
Me
S
O
50%
O
O
CH2
CN
(Me3Si)2NK, ТГФ
S
BuLi
O
ТГФ
Me
24
O
S
O
56
Me
NaOH
SO2CH2X
NC-S
R
H2O, диоксан
reflux
R
SO2CH2X
Известно, что , - эпоксисульфоны, кетоны, сложные эфиры и нитрилы при
действии
оснований
претерпевают
перегруппировку
в
соответствующие
циклопропилкарбинолы. Данный подход к формированию трехуглеродного цикла
был использован для синтеза бицикло[1.1.0]бутилкарбинола 57 из замещенного
винилциклопропана 58 [49].
SO2 Ar
SO2 Ar
[O]
OH
BuLi
O
SO2 Ar
58
57
Аналогично
были
получены
бицикло[1.1.0]бутилкарбинолы
59
из
метиленциклобутанов [50]. В отличие от предыдущей схемы, бицикл получают 1,3циклизацией циклобутанового фрагмента.
R
H
[O]
R
O
основание
HO
R
H
59
R=CN (86%), CO2Me (84%)
Сходный механизм имеет и реакция изомеризации спирогексанов 60,
которая быстро проходит под действием оснований при комнатной температуре,
давая с высоким выходом замещенные бициклобутаны 61. Прототропная
изомеризация 60a-c в 61a-c интересна тем, что вопреки большей энергии
напряжения бициклобутанового остова (63.9 ккал/моль) по сравнению с
спирогексановым (56.7 ккал/моль), равновесие необратимо смещено в сторону
образования бицикло[1.1.0]бутановых соединений. По-видимому, направление
изомеризации определяется равновесием между карбанионными интермедиатами
62 и 63 [51].
25
R
R
R
-
R
CN
C CN
60
62
R: CO2CH3 (a), CO2C2H5 (b), CN (c)
H2O
R
R C
R
CN
61
R
Присоединение
метиллития
к
тетраметилциклобутан-1,3-дитионе
CN
63
кратной
C=S
дает
64
связи
в
карбанион,
2,2,4,4который
перегруппировывается с формированием бициклобутанового скелета 65 [52].
Аналогично реагирует 2,2,4,4-тетраметилциклобутан-1-он-3-тион [53].
SR
S
Me
Me
Me
Me
RLi
Me
Me
Me
Me
S
SLi
64
65
Другим
классическим
внутримолекулярная
SR
методом
циклизация
получения
R'X
Me
Me
Me
Me
SR'
бициклобутанов
1,3-дигалогенциклобутанов
под
является
действием
натрия, которую можно рассматривать как внутримолекулярный вариант реакции
Вюрца. Незамещенный бициклобутан был получен из 1-бром-3-хлорциклобутана
под действием натрия в диоксане с выходом 94% [54]. А при обработке 1,3-дибромнатрием
1,3-диметилциклобутана
в
диоксане
или
диглиме
образуется
1,3-диметилбицикло[1.1.0]бутан 66, причем при использовании в качестве
растворителя неочищенного диглима наряду с 66 образуется также 1-метил-3метиленциклобутен. В то же время, в чистом диглиме, очищенном от примеси
этиленгликоля, образуется только углеводород 66 с выходом 85% [55].
Br
Na
Cl
26
CH3
Br
H3 C
Na
85%
H3 C
CH3
66
Br
Таким
образом,
в
отличие
от
рассматриваемой
выше
реакции
дегалогенирования, данный подход менее чувствителен к влиянию заместителей в
циклобутановом фрагменте и позволяет получать бициклобутаны разнообразного
строения.
Взаимодействием
1,5-дибромбицикло[3.1.1]гептана
67 с натрием
получили [3.1.1]пропеллан 68, который оказался термически стабильным при
комнатной температуре в течение двух недель [56].
Br
Na
Br
75%
67
Более
мягким
68
восстанавливающим
агентом
является
магний.
Его
использовали для соединений, содержащие чувствительные к действию натрия
функциональные группы. 1,3-Дибромциклобутанкарбонитрил 69 реагирует с
магнием
в
растворе
ТГФ
с
получением
исключительно
1-бициклобутанкарбонитрила. Другой альтернативный метод его получения
заключается в термолизе натриевой соли 1-циано-3-хлорциклобутанкарбоксильной
кислоты 70 [43].
CN
Br
Br
CN
Mg
CN
ТГФ
69
-CO2
-NaCl
Cl
CO2Na
70
Магний был использован и в качестве дегалоалкоксилирующего агента. Так,
хлорэтоксициклобутаны 71 при взаимодействии с магнием в ТГФ или натрием в
диоксане при 55-65 оС превращаются с хорошими выходами в бициклобутаны 72
[57].
27
OEt
Mg, 55-65 oC
R
THF
Cl
71
R
72
R=H (70%), Ph (40%)
Имеется пример циклизации 1,1,3,3-тетрахлорциклобутанов под действием
щелочных металлов в метиловом или трет-бутиловом спирте. В этом случае
реакция восстановительного дегалогенирования и замыкания мостиковой углеродуглеродной
связи
протекает
одновременно
с
образованием
соединений
бициклобутанового ряда в одну стадию и с высоким выходом. Так, 5,5,10,10тетрахлордиспиро-[3.1.3.1]-декан 73 при действии лития или натрия в метиловом
или
трет-бутиловом
спирте
превращается
в
бицикло[1.1.0]бутан-
ди(спироциклобутан) 74 с выходом 55-65% [58].
Cl
Cl
M
ROH
Cl
Cl
55-65%
74
73
Позднее эти же авторы распространили данный подход на другие
замещенные спиропроизводные. Бициклобутаны 75а-d были получены с выходом
45-65% из тетрахлорциклобутанов 76 под действием лития [59].
R' Cl
R'
R'
Cl
Cl
R"
Li
R'
R"
t-BuOH
Cl R"
76
R"
a: R'=R"=Me
b: 2R'=2R"=(CH2)3
c: 2R'=2R"=(CH2)4
d: 2R'=2R"=(CH2)5
75
Помимо щелочных металлов и магния в качестве дегалогенирующих агентов
использовали литийорганические соединения. Бромоктавален 77 был селективно
получен с 45% выходом из трибромзамещенного бицикло[4.1.1]окта-2,4-диена 78
под действием n-BuLi в эфире. Попытка получить таким же способом
28
непосредственно октавален 79 из дибромзамещенного бицикло[4.1.1]окта-2,4диена 80 приводила к смеси 79 с октатетраеном (3:1) [60].
Br
Br
Br
n-BuLi, -78-0 oC
Br
78
Br
77
n-BuLi, -78-0 oC
Br
+
80
Для
79
более
чувствительного
к
действию
C-нуклеофилов
1,3-
дибромциклобутана 81 использовали t-BuLi [61].
O
SiMe3
O
SiMe3
O
SiMe3
Br
t-BuLi
+
Et2O, пентан
Br
Br
O
Me3Si
O
Me3Si
81
O
Me3Si
60%
Эффективно проходит 1,3-дебромирование 1,3-дибромциклобутан-2-она 82
под действием соли PPN+Cr(CO)4NO- (PPN= бис(трифенилфосфин)иминий) [62].
O
Br
PPN+Cr(CO)4NO-
O
-78 oC, CH2Cl2
Br 82
100%
При изучении механизма электрохимического разрыва связи углерод-галоген
было
обнаружено,
что
на
катоде
1,3-дибром-1,3-диметилциклобутан
восстановительно циклизуется в 1,3-диметилбициклобутан 83 с 94% выходом [63].
29
Me
Br
Br
94%
Me
Электрохимическое
Me
ДМФА
Me
83
восстановление
тетрахлорсодержащего
трициклического спиросоединения 84 привело к образованию дихлорсодержащего
бициклобутана 85 [64].
Cl
Cl
Cl
ТГФ
72%
Cl
Cl
Cl
84
85
Аналогично, электрохимическим восстановлением, из тетрахлорциклобутана
86 был получено соединение 87, содержащее четыре циклопропановых фрагмента
[65].
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
n-Pr4N+RuO4MeCN
63%
Cl
86
Внутримолекулярная
87
перегруппировка
циклопропилкарбинильных,
циклобутильных и аллилкарбинильных карбокатионов обычно приводит к
получению смеси бициклобутана, циклобутена, метиленциклопропана и бутадиена,
соотношение которых зависит от природы растворителя и субстрата. Селективно
проходило
термическое
разложение
п-тозилгидразона
циклопропанкарбоксиальдегида 88 в присутствии MeONa в триглиме с получением
бицикло[1.1.0]бутана с высоким выходом. Первоначально авторы полагали, что
реакция проходит через стадию образования циклопропилкарбена, однако позднее
были получены доказательства карбкатионного характера реакции с участием
циклопропилкарбинильного катиона [66,67]. Термическое разложение натриевой
30
соли п-тозилгидразона циклобутанона в этиленгликоле также приводит к
получению бицикло[1.1.0]бутана, однако выход составляет 52% [68].
MeONa, 180 oC
CH=N-NH-SO2 C7 H7
H
-NaO2SC7H7
-MeOH
88
При взаимодействии циклопропилкарбинил- или циклобутиламина с
амилнитритом и уксусной кислотой в хлороформе выход бицикло[1.1.0]бутана
составлял всего 30-50%, однако селективность его образования была высока (7997%).
NH2
n-AmONO, AcOH
or
CHCl3
30-50%
NH2
Вероятно наиболее необычным и изящным методом формирования
бициклобутанового
каркаса
является
фотохимическая
изомеризация
1,3-
бутадиеновых систем. Однако выход продукта изомеризации сильно зависит от
строения бутадиенового субстрата. Так, при фотолизе 1% раствора 1,3-бутадиена в
эфире в присутствии CuCl2 получалось лишь 5-6% бицикло[1.1.0]бутана, а
основным продуктом являлся циклобутен (30%) [69]. А в случае фотохимической
трансформации
3,5
холестадиена
89
изомеризация
проходила
с высокими
выходами и селективностью [70]. Так же с высоким выходом проходило
превращение
4,5,6-три-трет-бутилизобензофурана
90
[71]
и
производного
тетрацен-5,12-диона 91 [72] в соответствующие бициклобутановые производные.
h
89
пентан
98% конверсия
31
t-Bu
t-Bu
t-Bu
t-Bu
h (300nm)
O
O
ф=0.02
t-Bu
t-Bu
90
t-Bu
O
O
t-Bu
t-Bu
h (400nm)
ф=0.08
t-Bu
t-Bu
91
O
t-Bu
O
100%
Фотохимическая изомеризация замещенных циклобута-1,3-диенов является
уникальным методом синтеза тетраэдранов. Циклобутадиен 92, полученный при
катализируемом CuCl термолизе силилдиазосоединения 93, фотоизомеризовался в
тетразамещенный
тетраэдран
94
тетра(триметилсилил)циклобутадиен
В
[73].
95
при
то
облучении
же
время
разлагался
до
бис(триметилсилил)ацетилена. Однако тетракис(триметилсилил)тетрагедран 96
удалось получить с выходом 50% при проведении реакции в пентане при -100 оС
[74].
N2
SiMe3
t-Bu
t-Bu
-N2
t-Bu
93
Me3Si
Me3Si
SiMe3
95
SiMe3
t-Bu
t-Bu
t-Bu
SiMe3
92
SiMe3
t-Bu
t-Bu
25%
94
SiMe3
SiMe3
h
SiMe3
SiMe3
t-Bu
+
Me3Si
SiMe3
96
При облучении смеси ацетилена и 3-метилциклопент-2-енона в ацетонитриле
с 45% выходом получали замещенный бициклобутан 97, который, по-видимому,
является продуктом изомеризации продукта [2+2]-циклоприсоединения 98 [75].
Фотоизомеризация аналогичного по строению соединения 99 в ацетоне в течение
одного часа давала бициклобутан 100 с 55% выходом [76].
32
i-Pr
H
H
i-Pr
O
MeCN
+
+
O
O
i-Pr
97
98
45%
41%
O
Me2CO
Cl
Cl
450 W
55%
O 100
99
Впервые бензвален 101 был получен в 1966 году фотооблучением бензола,
однако выход его был крайне низкий. В 1971 году был предложен удобный метод
его синтеза из циклопентадиена, хлористого метилена и метиллития, что позволило
использовать бензвален в качестве доступного прекурсора для синтеза различных
его производных [77].
MeLi
CH2Cl2
+
- Li
Me2O
101
Таким образом, в синтезе бицикло[1.1.0]бутанов нашли широкое применение
как
карбеновые
методы,
так
и
подходы,
основанные
на
1,3-
дегидрогалогенировании и 1,3-дегалогенировании. В качестве карбеноидных
реагентов традиционно использовали карбеноиды меди и цинка.
1.2. Методы синтеза спиропентанов
Хотя первоначально спиропентан был синтезирован дебромированием
тетрабромнеопентана, в настоящее время для его синтеза его производных чаще
используют реакцию циклопропанирования метиленциклопропанов или алленов,
которую осуществляют с помощью диазометана, дигалокарбена, реагента
Симмонса-Смита,
а
также
его
аналогов.
Данные
методы
построения
спиропентанового скелета достаточно универсальны и позволяют проводить
превращения
широкого
круга
функционально-замещенных
33
соединений.
Сложноэфирная группа в метиловом эфире метиленциклопропанкарбоновой
кислоты 102 не препятствует циклопропанированию двойной связи газообразным
CH2N2
в
присутствии
CuCl.
Взаимодействие
метилового
эфира
этилиденциклопропанкарбоновой кислоты 103 с диазоуксусным эфиром и
диазометаном
проходило
нестереоселективно
и
приводило
к
смеси
диастереомеров.
CH2N2, [CuCl]
102
H
Me
пентан, 0 oC
COOMe
H
CH2N2, [CuCl]
103
COOMe
+
Me
H
пентан, 0 oC
COOMe
Me
COOMe
COOMe
Помимо CuCl в качестве катализатора термокаталитического разложения
диазоуксусного эфира и циклоприсоединения использовали соли двухвалентной
меди CuSO4 при температуре 80 оС [78]. Однако большее использование в качестве
катализатора для циклопропанирования метиленциклопропанов получил Pd(OAc)2
[79].
N2CHCOOMe, CuSO4
80 oC
COOMe
MeO2C
CO2Me
MeO2C
CO2Me
CH2N2
Pd(OAc)2
65 %
Практическое
применение
данный
подход
получил
для
синтеза
триангуланов, состоящих из спиросочлененных трехчленных циклов. Высокая
энергия напряжения, необычная геометрия и стереохимия сделала их интересными
объектами для теоретических и экспериментальных исследований [80,81]. Общий
подход к синтезу полиспироциклопропанов, таких как 104, 105, состоит в
34
последовательном наращивании метиленциклопропановых звеньев с последующим
циклопропанированием с помощью диазометана в присутствии Pd(OAc)2 [82,83].
CH3CHCl2
H3 C
Cl
CH3
t-BuOK
CH3CHCl2
DMSO
BuLi
BuLi
Cl
t-BuOK
DMSO
CH2N2
Pd(acac)2
104
H3 C
CH3CHCl2
BuLi
40%
CH3CHCl2
CH2N2
Cl
t-BuOK
CH2N2
DMSO
75%
Pd(acac)2
80%
105
:CH=CH2
:CH2
Катализируемое Pd(acac)2 циклопропанирование с помощью диазометана
было использовано также для получения спиропентанов алициклического ряда,
таких как 106 и 107, исходя из 1,5-циклооктадиена. [84–86].
Br
Br
Br
t-BuOK
CH2N2
DMSO
70 %
Pd(OAc)2
80 %
106
t-BuOK
CH2N2
CH2N2
DMSO
40 %
Pd(OAc)2
Pd(OAc)2
107
Природа катализатора существенно влияет на характер реакции. Так, если
при циклопропанирование бициклопропилидена с помощью диазометана в
присутствии CuCl диспиро[2.0.2.1]гептан 108 получали с выходом не более 60%, то
в присутствии Pd(acac)2 реакция проходила неселективно с образованием наряду с
35
108 ряда углеводородов, образующихся при олигометиленировании, то есть с
внедрением в молекулу олефина трех или четырех эквивалентов метилена [87].
Таким же образом реагировал и винилиденциклопропан. Выход диспирогептана
108 при этом составил всего 9% [88].
CH2N2
Pd(OAc)2
R'=Me, R"=
+
+
+
R' R"
108
30%
+
CH2N2
R'=Me, R"=
Pd(OAc)2
+
+
+
R' R"
108
9%
В присутствии ацетата родия вместо ацетата палладия бициклопропилиден
циклопропанируется диазоуксусным эфиром с высоким выходом [89].
N2CHCOOEt
Rh2(OAc)4
COOEt
CH2Cl2, 0 oC
77%
Успешным
было
циклопропанировании
использование
родиевого
метиленциклопропана
катализатора
109
с
и
при
помощью
диметилдиазомалоната [90]. Последующий селективный гидролиз полученного
спиропентана 110 и перегруппировка Куртиуса предоставляет удобный метод
получения 1-амино-спиро[2.2]пентил-1,4-дикарбоксильной кислоты 111, которая
может существовать в виде четырех диастереомеров. Гайевски и Бурка
предложили стереохимическую номенклатуру для описания дизамещенных
спиропентанов, основанную на удаленности одного заместителя от другого в
пространстве и относительной ориентации заместителей по отношению к
36
плоскости одного из циклов [91]. При использовании правила старшинства
заместителей данную номенклатуру можно применить и к более замещенным
спиропентанам.
CO2 Me
(EtO2C2)CN2
t-BuO2 C
CO2 Me
Rh2(OAc)4 t-BuO C
2
109
CO2 Me
78%
t-BuO2 C
110
33%
1. EtOCOCl, NaN3, THF
42%
2. t-BuOH
NH2
NHBoc
1. 8 N Jones reagent
2. 6 N HCl
CO2 H
HO2 C
CO2 H
NaOH
MeOH
CO2 Me
46%
t-BuO2 C
111
H
H
R
R
R
Проксимальный
Более
R
R
R
H
Медиальный-анти
эффективный
R
Медиальный-син
подход
H
R
Дистальный
к
синтезу
аминоспиро[2.2]пентанкарбоксильных кислот заключается во взаимодействии
метиленциклопропана с нитродиазоуксусным эфиром (ENDA) в присутствии
каталитических количеств ацетата родия с последующим восстановлением
нитрогруппы в замещенном спиропентане 112. [92].
EtO2C
ENDA
Rh2(OAc)4
85%
NO2 Zn-AcOH-i-PrOH
EtO2C
NH2
89%
112
В случае 2-метиленциклопропилкарбинолов, таких как соединение 113,
спиртовую
группу
предварительно
защищали
[93].
При
использовании
триметилсилильной защиты выход замещенного спиропентана был заметно выше.
Полученные спиропентаны были использованы для синтеза спиропентилглицинов.
37
CH2OH
CH2X
CH2X
N2CHCO2Me
Rh2(OAc)4, CH2Cl2
CO2 Me
113
X
Общий выход
OTHP
OTMS
Аналогично
деоксиаденозина
были
и
синтезированы
2‘-деоксигуанозина
10%
49%
спироциклические
114,
Соотношение
диастереомеров
обладающие
3:2:1.5:1
3.5:3:2:1
аналоги
2‘-
противовирусной
активностью против цитомегаловируса человека (HCMV) и вируса ЭпштейнаБарра (EBV). Спироциклический фосфораланинат 115 проявил активность против
вируса иммунодефицита человека (HIV-1), вируса гепатита B (HBV), вируса
герпеса человека типа 1 (HSV-1) и вируса варицелла-зостер (VZV) [94].
AcO
N2CHCOOEt
[Rh2(OAc)4]
B
CO2 Et
CH2Cl2
AcO
AcO
84%
(проксимальный+медиальный-син 44%
дистальный+медиальный-анти 36%)
B = adenine, guanine
114
CO2 Me
HN
PhOPO
CH3
adenine
115
O
Интересно проходит взаимодействие этилового эфира 2,3-диметил-2циклопропенкарбоновой кислоты 116 с диазометаном. В результате реакции
вместо ожидаемых бицикло[1.1.0]бутанов получали замещенный спиропентан и
замещенный
5,6-диен,
что
можно
объяснить
первоначально
проходящей
изомеризацией циклопропена в метиленциклопропан и последующим его
циклопропанированием [95].
38
CO2Et
CO2Et
CH2N2
CO2Et
+
Pd(OAc)2
Me
116
15%
Получение
спиропентанов
из
алленов
сводится
к
первоначальному
образованию метиленциклопропанов и их последующему циклопропанированию.
Катализируемое Pd(acac)2 взаимодействие алленов с CH2N2 идет по менее
замещенной
двойной
связи
с
получением
соответствующих
метиленциклопропанов. В случае моноалкилзамещенных алленов реакция идет
неселективно на первой стадии и приводит к смеси продуктов. Так, в реакционной
смеси, полученной при обработке бутилаллена CH2N2, наряду с исходным алленом
(8%) обнаруживали замещенный метиленциклопропан и бутилспиропентан в
соотношение 67:25.Однако повторная обработка реакционной смеси с помощью
CH2N2 дала бутилспиропентан с выход более 90% [96]. В то же время
взаимодействие CH2N2 с винилиденциклобутаном привело к селективному
получению продукта моноциклопропанирования 117 с выходом 92% [96].
Интересно, что винилиденциклопропан, в отличие от винилиденциклобутана
реагирует неселективно с образование смеси непредельных углеводородов, что, повидимому, связано с ранее рассмотренным явлением олигометилирования [97].
R
R
CH2N2
R
CH2N2
Pd(II)
Pd(II)
90%
R= Bu (67%), Ph (49%)
CH2N2
92%
Pd(II)
117
CH2N2
+
Pd(OAc)2
Селективно
диазометаном
проходило
катализируемое
1,2-циклононадиена.
+
Pd(OAc)2
Бицикло[7.1.0]дец-1-ен
39
взаимодействие
118
-
с
продукт
моноприсоединения получали с выходом 85%. Повторная обработка реакционной
смеси диазометаном давал трициклический углеводород 119, однако выход
последнего не превышал 15% [96].
CH2N2
CH2N2
Pd(II)
Pd(II)
118
119
85%
15%
Зефиров Н.С. показал, что выбор палладиевого катализатора имеет важное
значение
при
взаимодействии
функционально-замещенных
алленов
с
диазометаном. В присутствии дибензонитрилдихлорида палладия получали,
главным образом, моноаддукт 120, а при применении ацетата палладия
преимущественно образовывался замещенный спиран 121 [98].
CH2X
CH2N2
Pd(OAc)2
CH2X
+
120
121
CH2X
X=OH (60%), Br (30%), OAc (56%)
В
реакции
циклопропанирования
алленов
проявили
каталитическую
активность также соли меди. Однако в ряде случаев их использование приводило к
неселективному прохождению реакции. Так, катализируемое CuCl взаимодействие
биалленила с диазометаном проходило неселективно, давая диспиран 122 с
выходом лишь ~12% [121], а 1,1'-метандиилидендициклопропан превращался в
тетрациклический триспиро[2.0.0.1.1]нонан 123 с выходом менее 30% [99].
40
CH2N2, CuCl
C
C
+
пентан
-N2
C
8%
+
+
C
13%
+
+
+
C
3%
15%
8% мезо- и D, L-
+
9%
+
13.5%
122
11.5% мезо- и D, L-
17% эритро- и трео-
CH2N2
+
C
CuCl
50%
< 30%
123
Другой общий подход к синтезу спиропентановых производных заключается
в циклоприсоединении к метиленциклопропанам карбенов, генерируемых из
полигалометанов.
Выше,
при
рассмотрении
синтеза
триангуланов,
уже
демонстрировался данный подход, позволяющий последовательно наращивать
метиленциклопропановые фрагменты, что было положено в основу удобного
метода синтеза полиспиранов [80,82,100]. Периферическое циклопропанирование
бицикло[6.1.0]нон-1-ена 124 и производных циклооктадиена было использовано
для синтеза [8]-циклотриангуланов [101,102].
CHCl3/NaOH/Et3N+BnCl-
Cl
Cl
82%
124
Выход
продуктов
присоединения
дибромкарбена
к
замещенным
метиленциклопропанам мало зависит от характера замещения [103]. Для реакции
циклопропанирования
2-замещенных
метиленциклопропанов
дихлор-
и
дибромкарбеном характерна стереоспецифичность присоединения. Атака карбена
проходит по наименее стерически затрудненной стороны двойной связи, образуя
спиропентаны с анти-расположением атомов галогена и заместителя.
41
R
3
R
4
1
R
R
5
R
6
CHBr3, t-BuOK
R
3
R
4
R
2
Br
Br
1
R
2
R
R=Alk, Ph
R
R
6
5
R1=Ph; R2=R3=R4=R5=R6=H (52%)
R1=n-Hex; R2=R3=R4=R5=R6=H (52%)
R1,R2=(CH2)5; R3=R4=R5=R6=H (52%)
R5,R6=(CH2)5; R1=R2=R3=R4=H (76%)
Увеличение нуклеофильности ненасыщенного субстрата
способствует
реакции. Таким образом, активирующее влияние заместителей при двойной связи
увеличивается
в
ряду
COOCH3>Alk>SiMe3.
В
то
же
время
2,2-
ди(триметилсилил)метиленциклопропан не реагировал с дихлоркарбеном, что, повидимому, связано со стерическими затруднениями при атаке карбена на двойную
связь. Стерическими затруднениями объясняется и более низкая (в 6.7 раз)
активность 2,2-дициклопропилметиленциклопропана относительно 1-нонена [104].
Следует отметить, что реакционная способность двойной связи в 2-замещенных
метиленциклопропанах
выше,
чем
-олефинах.
Циклопропилзамещенные
метиленциклопропаны также активнее 1,1-дициклопропилэтена в реакции с
дихлоркарбеном [105–107]. Таким образом, реакция циклопропанирования идет и с
метиленциклопропанами, имеющими объемные заместители при двойной связи. 1(1-Циклопропилиденэтил)бензол 125 превращали в тетразамещенный спиропентан
с выходом 54% [108].
Me
CHBr3/NaOH/Et3N+BnCl-
Ph
CH2Cl2-H2O
Me
Ph
Br
Br
125
126
Циклопропанирование замещенного метиленспиропентана 126 проходило
нестереоселективно с образованием смеси трех региоизомеров [109].
1. KOH, TEBAC, CH2Cl2,
1 ч, rt
R
S
126
OAc
Br
Br
Br
Br
CH2OH
S
R
S
+
32%
2. H2SO4, MeOH, 4 ч, 65 oC
+
R
28%
Br
Br
CH2OH
R
S
17%
42
S
R
R
CH2OH
Наличие
электроноакцепторных
заместителей
при
циклопропановом
фрагменте не препятствует прохождению реакции. Циклопропанирование 1-хлор2-метиленциклопропана 127 дихлоркарбеном проходило с высоким выходом [110].
CHCl3/NaOH/Bu3N
Cl
Cl
50 oC, 6h
127
84% Cl
Cl
Превращение алкоксизамещенного метиленциклопропана 128 проходило и в
условиях
Деринга-Хоффманна,
и
в
условиях
Макоши
[111].
Однако
тиозамещенный метиленциклопропан проявил низкую реакционную способность
по отношению к дигалокарбенам. Более того, под действием дибромкарбена
получалось исключительно тетрабромпроизводное. Как полагают авторы, его
образование может быть объяснено реакцией теломеризации метиленкарбена с
помощью тетрабромметана. Последний может получаться в ходе побочной реакции
из дибромкарбена.
Br
CHBrHal, base
t-BuO
Hal
t-BuO
128
Hal=Br, t-BuOK, петролейный эфир
Hal=Cl, 50% NaOH, CH2Cl2
Hal=F, 50% NaOH, CH2Cl2, BTEAC
F
56%
67%
40%
CHBr3, 50% NaOH
CH2Cl2, BTEAC
CHBr2F, 50% NaOH
Br CH2Cl2, BTEAC
PhS
CBr3
PhS
PhS
Br
В связи с рассматриваемой выше реакцией упомянем и взаимодействие
метиленциклопропанов с перхлорвинилкарбеном, генерируемого термическим
разложением тетрахлорциклопропена 129 [112].
43
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
..
129
128 Cl
Cl
Cl
Cl
+
Cl
Cl
120 oC
Cl
Cl
Cl
1 неделя
+
Cl
Cl
21%
Cl
Cl
Cl
20%
Взаимодействие дихлор- и дибромкарбена, генерируемого в условиях
межфазного катализа, с незамещенным и алкилзамещенным алленом проходит
неселективно
с
образованием
с
низкими
выходами
продуктов
моно-
и
диприсоединения [113,114].
CHCl3/ 50% NaOH водн./ БТЭАХ
Cl
Cl
+
Cl
Cl
6%
Cl
Cl
28%
Br
C
+
Am
Am
Br
Am
16%
8%
В случае алленов с алифатическими и ароматическими заместителями
присоединение дихлоркарбена проходит по наиболее замещенной двойной связи,
что объясняется пространственным экранированием терминальной двойной связи.
Было исследовано влияние замещения кратной связи в алленах на их реакционную
способность. Активность кратной связи возрастает с увеличением степени ее
замещения, причем кумулированная двойная связь не оказывает существенного
влияния на активность реагирующей кратной связи [115].
Присоединение дихлоркарбена к алкил- и циклопропилзамещенных алленам
(к дициклопропил- и метилциклопропилаллену) приводило к получению продуктов
моно- и дициклопропанирования [104,116].
Cl
C
Cl
CHCl3, 50% вод. NaOH
Cl
Cl
+
ТЭБАХ
80%
44
Cl
Cl
5%
Cl
CHCl3, t-BuOK
C
пентан
Cl
31%
Более сложным образом проходит взаимодействие с фенилзамещенными
алленам. Наличие ароматической группы при трехчленном цикле способствует
изомеризацию гем-дигалоциклопропанов, причем состав продуктов реакции
зависит от способа генерации дихлоркарбена, что было продемонстрировано на
примере фенилаллена.
CHCl3, t-BuOK
пентан
31%
Cl
H
Cl
CCl3COONa
100-110 oC
Cl
C
Cl
H
54%
H
Cl
CHCl3,
50% вод. NaOH,
ТЭБАХ
Cl
Ph
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
+ сложная смесь продуктов
21%
Тетразамещенный аллен 130, содержащий два фенильных заместителя при
кратной связи, давал исключительно спиропентан 131 с выходом 73% [117].
Перегруппировка арилметилзамещенного аллена 132 в спиропентан 133 проходила
только при повышенной температуре [117]. При комнатной температуре получали
исключительно бициклопропилиден 134.
X
X
Ph
Ph
130
X=Br (73%), Cl (99%)
CHX3/NaOH/PhCH2Et3N+Clrt, 5h
Ph
45
Ph 131
X
X
CHX3/NaOH/PhCH2Et3N+Cl-
Ar
rt, 5h
132
X
X
Ar
X=Br (68%), Cl (79%)
Ar=1-naphthyl
толуол
110 oC, 2h
134
Ar
133
По-видимому, в реакции с фенилзамещенными алленами первоначально
образуется
бициклопропилиден, который далее через стадию образования
бирадикала превращается в дигалогенметилензамещенный спиропентан.
:СХ2
Ph
R"
X
Ph
X
X
Ph
R"
X
X
X
.
.
Ph
R"
R"
R"=Me, Ph; X=Br, Cl
В
то
же
время
тетразамещенные
аллены,
содержащие
алкильные
заместителями при кратной связи, описанной выше перегруппировки не
испытывали. Реакция тетраметилаллена с бромоформом в присутствии твердой
гидроокиси натрия давала в условиях ультразвуковой активации смесь продуктов
присоединения одного и двух эквивалентов дибромкарбена [118].
Me
Me
Me
Me
35%
Br
Br
Br
Br
+
Me
Me
Me
Me
Me
Me
CHBr3/NaOH/ТЭБАХ
Br
CH2Cl2
Br
+
Me
Br
Me
46
Me
Me
Me
Br
Me
Циклопропанирование
олефинов
и
их
производных
под
действием
дииодметана и цинк-медной пары получило название реакция Симмонса-Смита и
получила широкое распространение в лабораторной практике [119]. Несмотря на
то, что в случае метиленциклопропанов, чаще используют каталитическое
разложение диазосоединений, имеются немногочисленные примеры применения
карбеноидов цинка среди которых следует в первую очередь упомянуть
циклопропанирование метиленспирана в присутствии 2,3-диметилбутадиена [120]
и получение [3]-ротан из бициклопропилидена [121]. В последнем случае вместо
цинк-медной пары использовали цинк-серебряную.
Zn-Cu/CH2I2
Et2O, rt, 48 h
Zn-Ag/CH2I2
Et2O
Бициклопропилиден крайне медленно реагирует с реагентом СиммонсаСмита, однако под действием ультразвука циклопропанирование замещенного
бициклопропилидена 135 проходило за 2 часа [122].
CO2 Et
135
R
S
DME
ультразвук
80 oC, 2h
Cпиропентилуксусную
CO2 Et
CO2 Et
Zn/CH2I2
R
+
R
28%
41%
кислоту
(SPA)
получили
при
действии
на
метиленциклопропан 136 реагентом Фурукава в присутствии 15 мол.% (по
отношению к 136) TiCl4 [123].
47
Et2Zn/CH2I2
OH
136
OH
TiCl4, CH2Cl2
H
H
57-78%
Аллены под действием дииодметана и цинк-медной пары превращались в
метиленциклопропаны
и
спиропентаны.
Алкилзамещенные
аллены
при
использовании избытка реагента Симмонса-Смита давали спиропентаны, однако
конверсия аллена не превышала 10%. Использование эквимольного количества
циклопропанирующего реагента приводило к получению спиропентана и двух
изомерных метиленциклопропанов в равных соотношениях [124]. В случае
тетраметилаллена
удалось
селективно
получить
1-изопропилиден-2,2-
диметилциклопропан с выходом 83%. Несмотря на стерические препятствия,
циклопропанирование
двойной
связи
винилиденциклопропана
[125,126].
циклопропанирование
С
более
проходит
высокими
винилиденциклопропана
в
по
терминальной
выходами
условиях
проходило
ультразвуковой
активации, однако наряду с 30-40% бициклопропилидена образовывалось 10-15%
триангулана [127]. Важно отметить, что арилзамещенные аллены в условиях
реакции Симмонса-Смита проявили инертность [128].
C
Zn/Cu
CH2I2
Bu
+
Bu
Zn/Cu
CH2I2
C
C
+
Bu
Bu
83%
Zn/Cu
CH2I2
15%
Et2O
48 h, reflux
Zn/Cu-CH2I2
+
Et2O
ультразвук
Циклопропанирование
30-40%
тетразамещенного
аллена
10-15%
137,
содержащего
триангулановый и циклопропановый фрагменты предпочтительно идет по двойной
связи с более объемным заместителем с преимущественным получением продукта
48
моноциклопропанирования
(35%)
138
и
продукта
исчерпывающего
циклопропанирования 139 (46%) [129].
CH2I2/Et2Zn
+
Et2O
137
+
35%
46%
138
139
5%
Алленовые спирты 140 реагируют с реагентом Симмонса-Смита с низкой
хемо- и стереоселективностью с образованием смеси метиленциклопропанов 141,
142 и спиропентанов 143, 144 [130].
.
140
R
OH
Zn/Cu (2.1 экв)
CH2I2 (2 экв)
H
H
R
Et2O, reflux
R+
+
142 OH
10%
141 OH
40%
+
H
H
R
R
144 OH
15%
143 OH
35%
При использовании других реагентов цинка, например, реагента Фурукавы,
циклопропанирование
двойной
связи
алленовых
спиртах
также
проходит
неселективно [131]. Однако есть пример исчерпывающего циклопропанирования
алленового спирта 145, содержащего адамантановый фрагмент, которое проходит с
высоким выходом [132].
HOCH2
HOCH2
Et2Zn/CH2I2
91%
145
49
Большее
синтетическое
значение
приобрело
региоселективное
моноциклопропанирование α-алленовых спиртов 146 карбеноидами самария
[131,133].
R1
R1
R2
.
Sm (Hg), CH2I2
ТГФ
146 OH
R1
R1=H, R2= t-Bu
50:1
R1=H, R2= i-Pr
4:1
R1=i-Pr, R2=циклогексил 1.7:1
R1
R1
R1
+
R1
R1
R2
R1
OH
R1=H, R2= циклогексил
R1=H, R2= н-гептил
R2
OH
9:1
1:2
Диастереоселективность реакции циклопропанирования незамещенных и
терминальных замещенных алленовых спиртов увеличивается с увеличением
стерического объема заместителя при карбинольном атоме углерода в следующем
ряду н-гептил (1:2)<изопропил (4:1)<циклогексил (9:1)<трет-бутил (50:1). Кроме
того селективность зависит и от степени замещенности аллена [131] и изменяется
от
1.7:1 для тетразамещенного аллена (R1=i-Pr, R2=циклогексил) до 9:1 для
монозамещенного (R1=H, R2=циклогексил).
Известен единичный пример циклопропанирования карбеноидом алюминия
гомоалленового спирта 147, который был под действием CH2I2 и Me3Al был
превращен в (2-гидроксиэтил)спиропентан 148 с 71% выходом. Наилучшие
результаты были получены в случае использования Me3Al. Карбеноиды алюминия,
полученные из Et3Al и i-Bu3Al, в условиях реакции быстро разлагались. Следует
отметить, что циклопропанирование соединения 147 дииодметаном в присутствии
цинк-медной пары дало неудовлетворительный результат [134].
OH
147
Al(Me)3 (3 экв)
CH2I2 (2 экв)
CH2Cl2, rt, 16 h
OH
148
Методически очень близко к рассматриваемому подходу получение
спиропентанов присоединением циклопропилиденов к олефинам. Однако реакция
присоединения циклопропилидена часто конкурирует с его перегруппировкой в
аллен [135]. Среди малочисленных примеров реализации данного подхода можно
50
привести превращение 1,1-дибром-2-(гекс-3-енил)-3-этилциклопропана 149 под
действием MeLi при -78 оС в эфире, которое приводит к получению смеси
трициклических углеводородов 150 и ненасыщенного углеводорода 151 с выходом
40%, в соотношении 150:151 = 12:1.
Et
Et
H
Et
MeLi
Br
Et
+
Br
Et
Et
H
+
H Et
H
149
Et
150
151
Разложение N-нитрозо-N-циклопропилмочевины также может привести к
генерации
нестабильного
циклопропилидена,
что
было
использовано
для
получения [3]-ротана из бициклопропилидена [136]. Однако в общем случае
разложение
N-нитрозо-N-циклопропилмочевины
в
присутствии
олефинов
используют в качестве удобного метода получения 1- или 2-пиразолинов [137–
141].
N CONH2
NO
N2
MeONa
N N
-N2
..
30%
Пиролиз 1-пиразолинов, полученных из норборнена или дельтациклена
[142], приводил к получению с суммарным выходом 30-70% смеси трех
напряженных углеводородов, в том числе содержащего спиропентановый фрагмент
[140]. Термолиз пиразолина 152, полученного из метиленлактона эудесманового
типа селективно давал спиропентановые производные [143]. Очень селективно
проходило превращение пиразолина 153, полученного из метил-2-метакрилата,
давая 1-метил-1-метоксикарбонилспиропентана с выходом 90% [144]. В случае
пиразолина 154, полученного из 2-фтор-3-метил-1,3-бутадиена, термолиз проходил
с
высокой
конверсией,
однако
разложение
51
сопровождалось
осмолением
реакционной массы и выход 1-метил-1-(1-фторвинил)спиропентана 155 составил
только 51% [145].
410-455 oC
N
N
Me
+
+
-N2
Me
H
N
H
195-210 oC,
15-20 мин.
N
H
O
+
H
H
H
82%
COOMe
Me
COOMe
310 oC
Me
90%
153
152
153
Me
Me
F
N N
O
O
152
N N
H
O
O
H
Me
H
O
260
F
oC
51%
154
155
Наличие метиленового фрагмента при циклопропановом цикле в пиразолине
156 не препятствовало его превращению в эфиры 1-метил-4-метиленспиропентан1-карбоновой кислоты 157 [83].
COOMe
N N
anti-156
COOMe
Me
300 oC
Me
anti-157
Me
71%
N N COOMe
syn-156
Me
syn-157
COOMe
Интересен факт, что использовании Cs2CO3 вместо K2CO3 ускоряет в 5-6 раз
реакцию получении пиразолина из N-замещенных малеимидов 158 и N-нитрозо-Nциклопропилмочевины [146].
52
NCONH2
O
NO
N
Cs2CO3
N R
O
5-7 oC
CH2Cl2
158 O
Известны
O
R
O
180 oC
N R +
N N
также
O
O
примеры
N R
4:1 (R=Ph) O
8:1 (R=Hex)
фотохимического
деазотирования
диазосоединений, приводящего к получению производных спиропентана. Так,
разложение циклопропансодержащего диазабицикло[2.2.1]гепт-2-ена 159 давало
трициклический спиропентан 160 с высоким выходом [147]. Важную роль играют
добавки фотосенсибилизаторов. В их отсутствие происходит генерация синглетных
бирадикалов и продукта циклизации 160. В присутствии бензофенона образуется
триплетный бирадикал, превращение которого приводит к получению продукта
1,2-алкильного
сдвига
Аналогично
161.
проходило
фотохимическое
деазотирование спиропроизводного 162 [148].
159
h
N
N
.
пентан
+
.
160
Фотосенсибилизация бензофеноном
9%
Без фотосенсибилизаторов
92% (exo/endo=2.3)
N
N
N
N
161
91%
8%
+
162
Фотосенсибилизация бензофеноном
Без фотосенсибилизаторов
2%
87%
85%
10%
Как уже отмечалось, методы 1,3-дегалогенирования, в отличие от
карбеновых, получили гораздо меньшее распространение в синтеза спиропентанов.
Однако нельзя не отметить их исторического значения. В 1887 году Г. Густавсон
при смешении тетрабромнеопентана с цинковой пылью получил углеводород
общего
состава
C5H8,
первоначально
53
идентифицированный
как
―винилтриметилен‖, т. е. винилциклопропан [149,150]. В 1907 году Г. Фехт доказал
отсутствие в полученном углеводороде кратной связи и предположил наличие в его
строении сразу двух циклопропановых фрагментов, причем один из атомов
углерода является общим для обоих циклов [151]. В 1913 году Н. Д. Зелинский
действием цинковой пыли на 1,1-ди(бромметил)циклопропан синтезировал
углеводород полностью идентичный соединению, полученного ранее Густавсоном,
таким образом экспериментально доказав его структурную формулу (CH2)2C(CH2)2
Позднее
[152].
Эплквист
сделал
важное
усовершенствование
реакции
тетрабромнеопентана с цинком, обнаружив, что добавка натриевой соли
этилендиаминтетраацетата
увеличивала выход спиропентана до 81%. По-
видимому, связывание ионов Zn2+ препятствует образованию карбкатионов и
метиленциклобутана [153]. Предполагают, что в качестве интермедиатов этой
реакции
выступают
1,1-бис(галогенметил)циклопропан
и
–
галометаллоорганическое соединение 163.
C(CH2X)4
X=Cl, Br
M
CH2X
M
CH2M
-MX
CH2X
-MX
CH2X
163
-MX
+
В настоящее время циклизацию осуществляют под действием магния, цинка,
щелочных металлов, литий- и магнийорганических соединений, а также
электрохимически. [154].
Использование электронодонорных растворителей
(диоксан, ТГФ) вместо н-гептана позволяет увеличить выход спиропентана, что
связано, по-видимому, с комплексацией ионов цинка. Аналогично проходила
реакция тетрабромнеопентана с BuLi и EtMgBr в ТГФ [155]. В зависимости от
кислотности среды взаимодействие тетрабромнеопентана с цинком может идти
либо с преимущественным получением метиленциклобутана, либо спиропентана
[156]. Так, проведение реакции в 3-10%-ном растворе КОН (80 оС, 30 мин)
проходило с конверсией 70-80% и приводило к получению смеси, содержащей до
90% спиропентана (наряду с 1,1-диметилциклопропаном и 2-метил-1-бутеном) и
лишь следы метиленциклобутана.
54
H+
Близок
к
C(CH2Br)4
рассматриваемому
дегалогенировании
+
Zn
другой
OH-
подход,
основанный
1-галоген-1-(2-галогенэтил)циклопропанов
на
1,3-
магнием
или
литийорганическими соединениями. Он был использован для синтеза 4циклопропилидендиспиро[2.0.2.1]гептана 164 и 4-метилендиспиро[2.0.2.1]гептана
165 из дибромпроизводного 166. Предполагается, что на первой стадии
превращения
проходит
монометаллирование
с
образованием
металлоорганического соединения 167, которое может либо претерпевать
внутримолекулярную
циклизацию с отщеплением бромида
металла, либо
подвергаться исчерпывающему металлированию в 168 [157]. Как и следует
ожидать, доля
температуры
продукта
реакции.
циклизации
При
164
увеличивается
использовании
PhLi
-
при
повышении
более
объемного
литийорганического соединения – канал реакции, связанный со вторичным
металлирование дибромида оказывается несущественным, что приводит к
селективному получению продукта циклизации 169 [158].
Br
BuLi
or Mg
Br
166
Br
M
-MBr
164
167
BuLi
or Mg
Т oС
20 oC
65 oC
104:105
1:10 (Mg)
9:1 (Mg)
M
H2O
M
168
55
165
PhLi
52%
Br Br
Формально
Br Li
данный
тип
169
превращения
можно
рассматривать
как
карбанионную циклизацию, в связи с которой уместно рассмотреть несколько
близких примеров. Четвертичная соль 3-фенилпропиламина 170 под действием
сильно основания
- амида натрия в жидком аммиаке превращалась в
фенилспиропентан с выходом 46%. Предполагается, что реакция проходит через
стадию образования цвиттер-иона [159].
+
CH2N(CH3)3
CH2
+
CH2N(CH3)3
Na/NH3
HC-
I3h
170 Ph
Ph
46%
1-Фенилсульфонилметил-1-мезилметилциклопропан
основанием
давал
устойчивый
171
сульфонил-карбанион,
при
Ph
обработке
который
легко
перегруппировывался в замещенный спиропентан с количественным выходом [48].
SO2Ph
CH2
основание
CH2
~ 100%
SO2Ph
171 SO3 Me
При
взаимодействии
1,1-бис(нитрометил)циклопропана
с
метилсульфинилметилидом натрия (NaDMSO) получался дианион, обработка
которого иодом давала 1,2-динитроспиропентана с 43% выходом [160]. Повидимому, в ходе реакции образуется моноиодорганическое соединение.
NO2
-
NaDMSO
NO2
Для
синтеза
перегруппировка
карбоанионов
-
производных
Фаворского,
в
щелочных
NO2
I2
NO2
43%
спиропентана
которая
условиях.
также
была
NO2
NO2
использована
сопровождается
Скелетная
также
генерацией
перегруппировка
5-
хлорспиро[2.3]гексан-4-она 172 под действием метилата натрия приводила к
56
получению эфиров спиропентанкарбоновой кислоты 173 с хорошим выходом,
однако с отсутствием какой-либо диастереоселективности. Нестереоселективный
характер превращение связан, по-видимому, с процессом енолизации кетона [161].
H
Cl
O
Cl
OH
Cl
O
H
MeONa
10-15 h
R
R
COOCH3
R
R
173a,b
172a,b
R= CH3 (a), cyclo-C3H5 (b)
Перегруппировка
анион-радикалов
в
условиях
электрохимического
восстановления 1,1-бис(галогенметил)циклопропанов в апротонных растворителях
предоставляет удобный метод синтеза производных спиропентана [162,163],
однако существенным ограничением метода является его чувствительность к
природе заместителя при циклопропановом фрагменте. Наличие винильного
заместителя в в соединении 174 существенно изменяет направление процесса
электрохимического восстановления и приводит к преимущественному получению
продуктов раскрытия циклопропанового кольца [164].
BrCH2
CH2Br
2e, ДМФА
CH2Br
2e
BrCH2
CH2Br
-2Br-
CH2Br
-2Br-
CH2 Br
CH2 Br
Et4NClO4
CH3CN
174
+
+
100%
+
20%
+
+
+
Катализируемая комплексом золота циклоизомеризация ацетиленовых
соединений, содержащих метиленциклопропановый фрагмент приводит в мягких
условиях
к
трициклическим
азот-
или
кислородсодержащим
гетероциклическим соединениям с хорошим выходом [165].
57
6-членным
Ph
Ph
[(tBuOP)Au(NCMe)]SbF6 (5 мол.%)
O
CH2Cl2, 15 ч, rt
O
71%
Таким образом, в синтезе спиропентанов наибольшее распространение
нашли
карбеновые
заключается
в
методы.
Типичный
циклопропанировании
подход
к
синтезу спиропентанов
метиленциклопропанов
и
алленов
карбеноидами металлов, либо получении из них пиразолинов с их последующим
разложением. В качестве карбеноидных реагентов использовали карбеноиды
цинка, самария и алюминия.
1.3. Методы синтеза бис-циклопропанов
Впервые производное бис-циклопропана 175 было получено в 1923 году
взаимодействием метилового эфира транс, транс-2,5-дихлормуконовой кислоты с
натриймалоновым эфиром.[166]
MeOOC
COOMe
MeOOC
2 CHNa(CO2Me)2
Cl
Cl
COOMe
COOMe
MeOOC
MeOH
COOMe
25%
COOMe
175
Позднее было обнаружено, что 2,2‘-дикарбоновую кислоту можно получить
разложением дипиразолина, образующегося при взаимодействии бутадиена с
диазоуксусным эфиром.[167] В начале 50-х годов прошлого века взаимодействием
хлорциклопропана с литием в эфире был впервые получен дициклопропил простейший представитель ряда бис-циклопропанов. [168,169] В настоящее время
основным методом синтеза бис-циклопропанов является циклопропанирование
замещенных 1,3-бутадиенов и винилциклопропанов. В числе первых следует
отметить циклопропанирование с помощью дигалокарбенов. Взаимодействие
эквимольных количеств замещенных 1,3-диенов 176 и бромоформа в присутствии
щелочи приводит преимущественно к образованию моноаддуктов за исключением
2,5-диметил-2,4-гексадиена, который удалось вовлечь в реакцию лишь при
58
использовании избытка бромоформа, причем в качестве продукта образовывался
исключительно бис-аддукт с 92% выходом [170]. Интересно, что с остальными
исследованными диенами применение избытка бромоформа приводило к смеси
продуктов моно- и диприсоединения. Выход бис-аддукта возрастал по мере
увеличения степени замещенности 1,3-диена, что связано с увеличением
реакционной способности в ряду замещенных олефинов: 1-замещенный < 1,2дизамещенный < 1,1-дизамещенный < 1,1,2-тризамещенный.
R
R
3
R
1
R
1
R
2
R
3
R
3
R
2
R
R
1
R
3
2
Br
R
Br
R
2
1
R
2
R
Br Br
3
+
1
Br
Br
R
3
R
2
R
1
176
1,3-Бутадиен (3 экв CHBr3)
2,4-Гексадиен (2.1 экв CHBr3)
2,3-Диметил-1,3-бутадиен (2.5 экв CHBr3)
2,5-Диметил-2,4-гексадиен (2.6 экв CHBr3)
40%
41%
55%
-
9%
21%
32%
92%
С более высокими выходами проходило присоединение дихлоркарбена в
условиях Макоша. При обработке бутадиена с хлороформом в присутствии
основания получали тетрахлорзамещенный бис-циклопропан с выходом 39% в
смеси с продуктом моноциклопропанирования, выход которого составлял
12%.[171]
Интересно отметить различную реакционную способность циклического
диена 177 и циклического олефина 178 по отношению к дибромкарбену. Несмотря
на то, что они имеют в своем строении идентичные структурные фрагменты,
циклический диен 177 не реагирует с дибромкарбеном, а циклический олефин
превращается в 179 с выходом 60%. Хотя авторы статьи не устанавливали
стереоконфигурацию атомов углерода в диене 177, но можно предположить, что
транс-расположение циклопропановых фрагментов будет препятствовать реакции
внедрения объѐмного дибромкарбена по двойной связи. Циклический олефин 178
под
действием
бис(триметилсилил)амида
и
дибромметана
монобромзамещенное производное 180 с выходом 40% [172].
59
превращался
в
Br
Br
Br
Br
CHBr3
t-BuOK
177
Br
CHBr3/ t-BuOK
Br
179
60%
Br
CH2Br2/ [(CH3)3Si]2Na
178
180
40%
Использование ацетальной защиты в случае аллиловых спиртов позволяет
проводить селективную реакцию с дихлоркарбеном. Например, таким образом
получали гидроксиметилзамещенный бис-циклопропан 181 из сорбинового
спирта.[173] Аналогично, из ненасыщенного альдегида был получен бисциклопропановый ацеталь 182.[174]
H3C
(CH
CH)2
CH2O
H3C
(CH
CH)2
CH2O
CH(OEt)2
CHCH3
:CCl2
H3C
(CH
CH)2
CCl2
H2O
CH2OH
181 76%
CCl2
:CCl2
CH(OEt)2
65%
Na/NH3
CH(OEt)2
182 75%
CH(OEt)2
CCl2
:CCl2
CCl2
Функционально-замещенный
взаимодействием
дибромкарбена
CH(OEt)2
50%
бис-циклопропан
с
183
циклопропилзамещенным
был
получен
енолацетатом
184.[175] По-видимому, циклопропановый фрагмент активирует двойную связь по
отношению к дибромкарбену. В случае реакции с хлороформом, взаимодействие
проходит по пути атаки двойной связи анионом CCl3-. В то же время
взаимодействие хлорзамещенного винилциклопропана 185 с хлороформом в
60
щелочных условиях приводит к получению хлорзамещенного бис-циклопропана
186. Небольшое преобладание син-изомера в смеси син- и анти-изомеров
характерно
для
циклопропанирования
винилциклопропанов
с
электронно-
дефицитной двойной связью.[176] При использовании илида серы Me3S+(O)Iпреимущественно образовывался син-изомер (соотношение диастереомеров 186
син/анти=4:1.
OAc
OAc
AcO
AcO
CHBr3/ NaOH/ Bu4N+Br-
Br
184
Br
183 41%
OAc
CHCl3/ NaOH/ Bu4N+Br-
AcO
CCl3
53%
Cl
O
CO2 Me
CHCl3/ K2CO3/ Bu4
N+Br-
Cl
Cl
Cl
CO2 Me
O
185
186 58%
син/анти = 3:2
Маршрут взаимодействия циклопропилсодержащего 3,4-дигидропиран-2-она
187 с дигалокарбеном зависит от способа его карбена. При действии поташа на
галоформы образуются только соединения 188 или 189 с высоким выходом. При
повышенной температуре (выше 30 оС), образуется также до 65% метилового
эфира
3,3-диметил-6-оксогепт-4-еновой
использовании
NaOH
вместо
K2CO3,
кислоты.[177]
выход
Интересно,
что
при
дибромпроизводного
189
(CHBr3/NaOH/Et3BnN+Cl-) не превышал 55%.[178] В то же время, с хлороформом в
тех же условиях дихлорсодержащий продукт получали с высоким выходом. Столь
же селективно проходило взаимодействие соединения 187 с дихлоркарбеном,
генерированным из PhHgCCl3 [179].
61
CHX3/NaOH/Bu4N+Br-
X
X
CH2Cl2, MeOH
O
O
+
O
CHCl3/K2CO3/Bu4N+Br-/CCl3CO2Na
O
CO2 Me
X=Cl (188)
X=Br (189)
CHCl3/K2CO3/Bu4N+Br- (83-85%)
187
188, 189
PhHgCCl3
188 (88%)
бензол
Реагент
Сейферта
PhHgCCl2Br
оказался
полезным
также
и
для
циклопропанирования 1,3-бутадиена, взаимодействие с которым селективно давало
1,1-дихлор-2-винилциклопропана. При использовании избытка реагента с 91%
выходом
получали
тетрахлорированный
бис-циклопропан
[180]
1-Хлор-1-
циклопропилэтилен под действием реагент Сейферта с хорошим выходом
превращался в тригалогензамещенный бис-циклопропан 190.[181]
Cl
Cl
PhHgCBr3
65%
Br
Br
190
Формально реагент Сейферта можно рассматривать как карбеноид ртути, и в
этой
связи
он
близок
к
большому
классу
реагентов
Симмонса-Смита,
циклопропанирование с помощью которых будет рассмотрено далее.
Впервые бициклопропил был получен в 1963 году в качестве побочного
продукта (7-23%) в процессе получении винилциклопропана из 1,3-бутадиена в
условиях реакции Симмонса-Смита.[182] Циклопропанирование с помощью CH2I2
и
цинк-медной
пары
было
использовано
для
получения
1,1-
дициклопропилциклопропана с умеренным выходом из 1,1-дициклопропилэтилена
[183].
Позднее
был
предложена
модификация
метода
Симмонса-Смита,
заключающаяся в использовании цинк-серебряной пары вместо цинк-медной, а
также пиридина для заключительной обработки реакционной смеси.[184] При
обычной обработке продукты циклопропанирования кремнийорганических енолов
191 и 192 могут образовывать циклопропанолы и продукты раскрытия
цикла.[185,186] Согласно авторам, реакция Симмонса-Смита в присутствии цинк62
серебряной пара проходит с большей скоростью, по сравнению с цинк-медной
парой, дает более высокие выхода продуктов циклопропанирования олефинами.
CH2I2
Zn/ Ag
Me3SiO
191
OSiMe3
78%
OSiMe3
OSiMe3
CH2I2
Zn/ Ag
OSiMe3
OSiMe3
75%
192
Однако позднее Зефиров продемонстрировал успешное использование
классического реагента Симмонса-Смита Zn/Cu-CH2I2 для циклопропанирования
кремнийзамещенного енола 193.[187]
OSiMe3
OSiMe3
R
Zn/Cu
CH2I2
70%
193 OSiMe3
Большее синтетическое значение получил реагент Фурукава (Et2Zn - CH2I2),
успешно использованный в циклопропанировании 2,4-диенолов и в синтезе
противогрибкового агента FR-900848, а также ингибитора белка-переносчика
эфиров холестерина U-106305. Циклопропанирование 2,4-диенолов 194 реагентом
Фурукава проходило с образованием рацемической смеси бис-циклопропанов 195
и 196 с хорошим выходом (68-80%), а также с хорошей диастереоселективностью
по анти-изомеру 195 (5:1 - 95:5) [188]-[189]. Первоначально проходит
циклопропанирование двойной связи, расположенной в
-положении по
отношению к гидроксигруппе. Стереохимия присоединения второй метиленовой
группы определяется влиянием первого циклопропанового кольца и природой
заместителя у двойной связи [190].
63
R
Et2Zn, CH2I2
OH (CH Cl) , -20 oC
2
2
194
+
OH
R
R
OH
R
OH
195
196
R=Me
68% 5:1 R=i-Pr
R=Ph
80% 5:1 R=c-Hex
R=t-BuMe2SiOCH2 72% 95:5
Другой
способ
72% 6:1
78% 7:1
регулирования
диастереоселективности
циклопропанирования и синтеза оптически активных бис-циклопропановых
производных заключается в использовании хиральных лигандов, таких как
тартраты. Фенилзамещенный енол 197 под действием реагента Фурукава в
присутствии L-(+)- или D-(-)-диэтилтартрата (DET) давал син- и анти- бисциклопропаны 198 (ds 6:1) и 199 (ds 6:1) [191,192]. Причем в отсутствие эфиров
тартрата
реакция
с
енолом
197
приводила
к
получению
смесь
двух
диастереоизомеров 198 и 199 в соотношении 1:1 с 82% выходом [188,193].
Диастереоселективность циклопропанирования зависит от стереоконфигурации
заместителей
при
циклопропановом
кольце
и
двойной
связи.
Так,
при
циклопропанирование енола 200, который отличается от соединения 197 лишь
цис-конфигурацией
заместителей
преимущественное
образование
при
циклопропановом
анти-изомера
(ds
кольце,
9:1).
Эту
проходит
зависимость
стереохимии циклопропанирования от конфигурации соседних атомов углерода
использовали для синтеза оптически активных бис-циклопропанов. Суть метода,
получившего название
предварительном
«циклопропанирование по Ямамото», заключается
получении
хиральных
ненасыщенных
ацеталей
в
[191].
Циклопропанирование ацеталя, полученного из ненасыщенного альдегида 201 и L(+)-диизопропилтартрата (DiPT), проходило с высокой диастереоселективностью
(ds>90%) [188,194]. Важное практическое значение приобрело энантиоселективное
циклопропанирование по Чаретте с использованием каталитических количеств
хирального
борпроизводного
амида
винной
кислоты
202
[195].
Данная
модификация реакции Симмонса-Смита была использована для синтеза U-106305
[196] и FR-900848 [197].
64
Et2Zn, CH2I2
Ph
OH
197
Ph
-12 oC, L-(+)-DET,
72%
Et2Zn, CH2I2
Ph
-12 oC, D-(-)-DET,
84%
OH
Ph
Et2Zn, CH2I2
0 oC
OH
199
Ph
200
OH
82% (ds=9:1)
CO2 i-Pr
L-(+)-DiPT
201
OH
198
O
O
O
CO2 i-Pr
Et2Zn
CH2I2
CO2 i-Pr
O
65% (ds > 90%)
O
CO2 i-Pr
O O
Me2N
Et2Zn, CH2I2, 202
Ph
OH
OH
Ph
67% (ds > 12 : 1)
NMe2
O
B
O
202
Bu
Нужно отметить, что практический интерес к полициклопропанам возник,
главным образом, после обнаружения в 90-х годах XX века нуклеозидов FR-900848
и U-106305, которые проявляют высокую фунгицидную активность против
нитевидных грибков, таких как Aspergillus niger, Mucor rouxianus, Aureobasidium
pullulans и являются неактивным против неволокнистых грибков, таких как
Candida albicans и грамположительных, грамотрицательных бактерий [198–200].
65
O
NH
O
O
N
H
FR-900848
N
O
OH
HO
O
NH
U-106305
Циклопропанирование
в
1,1-дивинилэтилена
дициклопропилциклопропан
с
помощью
реагента
Фурукава
1,1-
проходило
с
умеренным выходом продукта [201], как и в случае использования Zn/Cu-CH2I2.
Металлоорганические производные ряда других металлов также как и цинк
могут образовывать карбеноиды при взаимодействии с CH2I2. Карбеноид самария,
генерируемый in situ из самария и дииодметана, был использован для получения
замещенных трис- 203 и бис-циклопропанов 204.из 1,1-циклопропандикарбоновой
кислоты [202]
OH
CH2I2/ Sm
EtO2C CO2Et
CO2Et
OH
+
1:6:8
50 oC, ТГФ
203
OH
22%
204
14%
Карбеноид лития, генерируемый из MeLi и ClCH2I, превращал хлорангидрид
циклопропанкарбоновой кислоты в 1-циклопропил-1-циклопропанол с выходом
45% .[203]
Известно
также
циклопропанирование
олефинов
с
помощью
арилалкоксикарбеновых комплексов хрома и вольфрама [204]. Реакция с 1,3диенами
проходит
винилциклопропаны.
карбенового
только
Однако
комплекса
одной
при
хрома
205
двойной
связи
использовании
удалось
и
дает
замещенные
циклопропилсодержащего
получить
замещенные
бис-
циклопропаны [205–207]. Следует отметить, что реакция с более активными
непредельными соединениями, например с винилметилкетоном, не дает продуктов
циклопропанирования вследствие прохождения побочных процессов.
66
R'
COOMe
Cr(CO)5
OMe
60%
205
OMe
OMe
R"
ТГФ, 65 oC
R'=R"= H (64%);
R'= H, R"= COOMe (55%);
R'= Me, R"= H (69%)
Важное место среди карбеновые методы синтеза бис-циклопропанов
занимают
каталитические
реакции
1,3-диенов
и
винилциклопропанов
с
диазометаном. Катализируемое солями меди или палладия циклопропанирование
винилциклопропанов 206 и 207 с помощью CH2N2 проходит селективно и с
хорошим выходом (60 и 96% соответственно) [208].
1
206
+
CH2N2
:
3
[CuCl]
60%
COOEt
COOEt
207
Было
COOEt
COOEt
показано
циклопропанового
CH2N2, Pd(OAc)2
96%
[209],
кольца
или
что
наличие
сопряженной
в
молекуле
кратной
связи
циклоолефина
способствует
циклопропанированию двойной связи диазометаном в присутствии каталитических
количеств Pd(OAc)2. Так, циклогексен не реагирует с диазометаном в условиях
палладиевого катализа, однако 1,3-гексадиен в присутствии палладиевого
катализатора и диазометана легко образует продукты моно- 200 и диприсоединения
208 с высокой стереоселективностью (доля транс-изомера составляет более 90%). В
то
же
время
в
присутствии
CuCl
циклопропанирование
1,3-гексадиена
диазометаном проходит с низкой стереоселективностью [210], давая смесь тран- и
цис- изомеров.
67
CH2N2, [Pd(OAc)2]
>90% transCH2N2
CH2N2
[Pd(OAc)2]
80%
[Pd(OAc)2]
178
208
CH2N2, [CuCl]
54% trans-, 32% cis-
Циклический диен 209 аналогичного строения оказался инертен не только по
отношению к дибромкарбену, но и к диазометану [172], что можно объяснить
стерическими затруднениями, возникающими при присоединении метиленовой
группы.
Br
Br
Br
CHBr3
CH2N2
t-BuOK
Pd(OAc)2
209
Br
Каталитическое циклопропанирование с помощью диазометана было
успешно использовано для синтеза трисгомобензола 210 исходя из диметилового
эфира транс-дигидрофталевой кислоты 211, который
при каталитическом
взаимодействии с CH2N2 с последующим отщеплением сложноэфирных групп
давал трициклический углеводород
212. Повторное циклопропанирование
последнего с помощью CH2N2 приводило к получению трисгомобензола 210 [211].
Нужно
отметить,
что
циклопропанированием
трисгомобензол
бензола,
поскольку
не
может
быть
первоначально
получен
образующийся
норкарадиен легко перегруппировывается в циклогептатриен.
COOMe
COOMe
211
CH2N2
CuCl
COOMe
COOMe
Выходы продуктов не указаны
68
CH2N2
CuCl
212
210
В каталитическую реакцию с CH2N2 вовлекались также диены и триены
нециклического строения. Цис-гексатриен реагировал с CH2N2 неселективно с
получением
всех
возможных
продуктов
присоединения
метилена
по
ненасыщенным связям. В следовых количествах были обнаружены также
циклические углеводороды, образующиеся в процессе перегруппировки 1,2дивинилциклопропана в циклогепта-1,4-диен и его циклопропанирования [212].
Циклопропанирование цис- и транс-пента-1,3-диенов проходило столь же
неселективно [213]. В то же время катализируемое CuSO4 реакция изопрена с
диазоуксусным эфиром проходит селективно по более замещенной двойной связи
[214]. Использование избытка диазоуксусного эфира приводит к получению
замещѐнного бис-циклопропана 213.
N2CHCOOEt
CuSO4
35 oC, 4-6h
-N2
COOEt
N2CHCOOEt
CuSO4
35 oC, 4-6h
-N2
EtOOC
COOEt
22%
48%
213
Известен пример успешного применения палладиевого катализатора для
селективного циклопропанирования 1-метокси-1,3-бутадиена в моноаддукт 214 с
сохранением
стереокофигурации
использовании
медного
заместителей
катализатора
при
реакция
двойной
проходит
связи.
При
неселективно
с
образованием всех возможных продуктов циклопропанирования [215].
CH2N2, PdCl2(Ph(CN)2)
OMe
CH2Cl2, Et2O, 5 oC, 30 мин
83%
E/Z=86:14
214
OMe
E/Z=86/14
CH2N2, CuCl
CH2Cl2, 5
oC,
30 мин
OMe
35%
E/Z=9:1
+
10%
E/Z=4:1
OMe
+
40%
OMe
Катализируемое CuCl взаимодействие алкенилгалогенидов 215 с CH2N2
проходит с низкими выходами продуктов циклопропанирования. Однако при
использовании промотора (PhO)3P выход продуктов метиленирования повышается
до 19-35% [216].
69
Cl
R
R
Cl
CH2N2, (PhO)3PCuCl
-30 oC
215
R= H (35%), CH(цикло-C3H5)Me (24%), CH2CH2Cl (19%)
Несмотря на то, что первый бициклопропилсодержащий углеводород 2фенилбициклопропил
216
был
получен
разложением
пиразолина,
синтезированного из стирилциклопропилкетона 217 [169], в настоящее время
данный метод не имеет какого-либо практического значения. Попытки получить
незамещенный
или
алкилзамещенный
бициклопропил
путем
разложения
соответствующих пиразолинов не увенчались успехом вследствие сложности
получения соответствующих алкенилциклопропилкетонов и слишко малых для
практических целей выходов продуктов.
O
217
Взаимодействие
KOH
N2H4
N
EtOH
86%
H
1,3-бутадиена
с
N
220 oC
74%
216
фенилдиазометаном
приводило
к
получению смеси трех бис-аддуктов, при термическом или фотохимическом
разложении которых происходило образование смеси стереоизомеров 2,2‘дифенилбициклопропана с количественным выходом [217]. В то же время, реакция
фенилзамещенных 1,3-диенов 218 с CH2N2 проходило региоселективно, что
позволило
получить
при
разложении
соответствующих
функционально-замещенных бис-циклопропанов 219 [218].
70
пиразолинов
ряд
N
R'
Ph
CH2N2
CN
R''
218
R'= CO2CH3 (a), CN (b)
R"= Ph (a), CH2Ph (b)
N
R"
Ph
CN
70% (a)
N
N
R'
R"
R'
Ph
h
CN
reflax, 6h
N
N
R"
R'
h
CN
reflux, 6h
Ph
219
Региоселективность присоединения диазосоединения имеет важное значение
для данного метода, поскольку 2-пиразолины термически более стабильны, нежели
1-пиразолины. Так, из эфира 2-диазо-2-циклопропилуксусной кислоты 220 и
метилметакрилата образуется 1-пиразолин 221, который легко разлагается при
небольшом
нагревании
(50
о
С)
за
1
циклопропилциклопропан-1,2-дикарбоксилата
взаимодействии
эфира
час
с
образованием
[219].
В
то
2-диазо-2-циклопропилуксусной
же
кислоты
1-
время,
с
220
метилакрилатом или акрилонитрилом приводит к получению лишь термически
стабильных 2-пиразолинов.
N2
+
CO2Me
CO2Me
7-10 oC
Me
15 дней
MeO2C N N Me
220
221
Оригинальный
циклопропанирования
подход
алкенов
CHCl3
CO2Me
к
MeO2C
55%
синтезу
с
50 oC, 1 час
CO2Me
помощью
92%
Me
бис-циклопропанов
путем
циклопропилкарбенов,
легко
получающихся при фотохимическом и термическом разложении диазиринов, не
нашел
широкого
применения,
циклопропилкарбенов.
вследствие
Практический
легкости
интерес
может
перегруппировки
представлять
циклопропилхлоркарбен 222, поскольку атом хлора стабилизирует синглетное
состояние карбена, что способствует реакции циклоприсоединения к алкенам [220].
Кинетические исследования показали, что скорость присоединения хорошо
коррелировала с нуклеофильностью олефинового субстрата [221]. При термолизе в
CCl4 при 100 oC или фотолиз в пентане основным продуктом реакции является 1хлорциклобутен,
образующийся
результате
циклопропилхлоркарбена.
71
перегруппировки
N
Cl
h
N
Cl
Me
Me
Me
Me
C
Me
Me
Cl
78%
Me Me
222
При генерации циклопропилхлоркарбена из дихлорметилциклопропана под
действием t-BuOK, выходы соответствующих продуктов присоединения к
олефинам 223 не превышали 25%. Основной побочной реакцией было также
образование 1-хлорциклобутена [222].
..
C Cl
t-BuOK, C6H6
CHCl2
кипяччение
R
R
R
R
R
R
R
R
R= H(25%), Me(18%)
223
Cl
Трет-бутилзамещенный циклопропилкарбен, генерируемый из диазирина
224
в
присутствии
тетраметилэтилена,
главным
образом
подвергался
перегруппировке в 3-трет-бутилциклобутен [223].
N N
H
h , freon
CMe3
+
+
CMe3
CMe3
CMe3
224
44-64%
26-37%
Из менее распространенных подходов к получению бис-циклопропанов
можно
отметить
циклопропанирование
электронно-дефицитных
винилциклопропанов 225 с помощью илида сульфоксония [224]. Присоединение
метиленовой группы характеризуется низким стереоконтролем и небольшим антипредпочтением, аналогичное тому, которое наблюдается при циклопропанирования
карбеноидами цинка аллильных спиртов.
72
O
H
H
1.(CH3)2S(O)CH2
OR
OH
2. i-Bu2AlH
225
95%
R=Me, Et, t-Bu
H
H
H
H
1.0 : 1.2
OH
H
H
Циклопропанирование
2,3-бис(дифенилфосфинил)-1,3-бутадиена
илидом
сульфоксония привело к получению 1,1‘-бис(дифенилфосфино)бициклопропила
226
с
40%
выходом
[225],
который
был
использован
в
качестве
фосфорорганического лиганда. Интересно отметить, что соединение 226 не удалось
получить путем [2+3] циклоприсоединения CH2N2 к фосфорорганическому 1,3диену с последующим разложением аддукта.
Ph2PCl
HO
Ph2(O)P
Me2S(O)=CH2 Ph2(O)P
OH
P(O)Ph2
40%
226
P(O)Ph2
Таким образом, современные карбеновые методы позволяют получать бисциклопропаны
разнообразной
структуры,
однако
впервые
незамещенный
дициклопропил был получен в 1952 году В.А. Слейби взаимодействием
хлорциклопропана с литием в эфире. Выход дициклопропила из хлорциклопропана
составлял лишь 12%, поскольку основным маршрутом взаимодействия являлось
металлирование хлорциклопропана.[168] Подход, основанный на кросс-сочетании
циклопропилсодержащих борорганических соединений с иодциклопропанами
оказался
более
подходящим
для
синтеза
различных
производных
бис-
циклопропанов. Взаимодействие 1-иод-2-гидроксиметилциклопропана и его Oбензилзащищенного производного 227 с циклопропилборатами в присутствии tBuOK и диметоксиэтана приводило к получению замещенных бис-циклопропанов
228 с умеренными выходами.[226]
73
Bu
BY2
I
Pd(OAc)2 (0.1 экв),
PPh3 (0.5 экв)
OBn
+
t-BuOK, (CH2OMe)2
90 oC, 36-90 ч
227
228
54-69%
O
O
BY2=
OBn
Bu
,
B
B
, B(OH)2
O
O
Другой успешный пример применения борорганических соединений в
синтезе полициклопропановых соединений был реализован при использования
гомологизации по Маттесону. Четырехкратной последовательной обработкой 2метил-1,3,2-диоксоборината с помощью гем-дибромциклопропана и n-BuLi с
последующим окислением была получена смеси полициклопропанов 229-231. [227]
Br
O
Me
Br
B
n-BuLi, ТГФ
-110 oC,
O
повторя ли
4 раза
H2O2-NaOH
OH
Me
25 oC, 6h
+
Me
229 15%
OH
230 21%
OH
Me
231 24%
Каталитическая димеризация оловоорганических соединений оказалась
удобным методом синтеза бис-циклопропанов. Под действием каталитических
количеств солей палладия и меди с хорошим выходом проходила димеризация
трибутилстаннилциклопропана
причем
232,
стереоконфигурации
циклопропанового фрагмента сохранялась.[181]
PdCl2(PPh3)2 (10mol%)
CuI (20mol%)
OR'
SnBu3
R
DMF, 65 оC, 21h
66%
232
R=n-Am, R'=Bn
OR'
R
R
OR'
На основе трибутилстаннилциклопропана был реализован аналогичный
поход, заключающийся в первоначальном стереоселективном переметаллировании
атома
олова
на
литий
с
помощью
s-BuLi
и
последующей
обработке
литийциклопропанов купратным комплексом. В результате реакции образуется
74
син-транс-бис-циклопропан 233 с высоким выходом.[228,229] Эта методология
была успешно использована при синтезе FR-900848.
s-BuLi, ТГФ, -40 oC
[ICuPBu3]4, -78 oC
OSiPh2t-Bu
Bu3Sn
O2, -78 oC
99% ее
233
1. n-Bu4NF
2. RuCl3/NaIO4
OSiPh2t-Bu
t-BuPh2SiO
73%, 98% ее
233
COOH
t-BuPh2SiO
66%
1. Barton ester
2. hv, BrCCl3
Br
t-BuPh2SiO
77%
t-BuLi
[ICuPBu3]4, O2
OSiPh2t-Bu
t-BuPh2SiO
n-Bu4NF
72%
75%
OSiPh2t-Bu
HO
3 steps
CHO
36%
4 steps
FR-900848
44%
В
общем,
окислительная
димеризация
характерна
для
металлоциклопропанов, однако практическое значение для получения бисциклопропанов имеют лишь оловоорганические производные. Можно упомянуть
реакцию окислительной димеризации циклопропилмагниевых соединений 234 под
действием CuCl2 в результате которой был получен октаметилзамещенный
бициклопропил с умеренным выходом.[230]
CuCl2 (1 экв)
Mg
Br
MgBr
Et2O
Имеется
интересный
Et2O
234
пример
43%
некаталитической
димеризации
нитроциклопропана под действием диизопропиламида лития (LDA) в результате
которой
получали
бис-циклопропан
235.[231,232]
Предполагают,
интермедиатом данной реакции выступает 1-нитроциклопропил анион.
75
что
NO2
NO2
BuLi, LDA,
87%
ТГФ, -78-(-30) oC
NO2
235
Подобно упомянутой выше реакции хлорциклопропана с литием, 1,3дегалогенирование
производных
1,4-дибром-2,3-дибромметилбутана
представляется логичным методом синтеза бис-циклопропанов, но оно также не
получило
сколько-либо
заметного
развития,
вследствие,
по-видимому,
прохождения возможных побочных реакций при использовании классических
дегалогенирующих
агентов.
Так,
1,3-дебромирование
1,1,2,2-
тетракис(бромдидейтерометил)этана 236 под действием цинковой пыли проходило
лишь
с
37%
выходом
бис-циклопропана.
Более
современный
подход,
заключающийся в восстановлении тетрабромида Cr(II)-(en) комплексом дает более
высокий выход бис-циклопропана (70%), поскольку при восстановлении с
помощью хромового комплекса не наблюдалось побочного образования других
углеводородов.[230]
Zn (пыль)
BrD2 C
CD2 Br
37%
D
BrD2 C
CD2 Br
Cr(II) - (CH2NH2)2
DMF-H2O
D
236
D
D
D
D
D
D
70%
Более успешным карбанионный подход оказался в случае реакции
Видеквиста с использованием алкилиденбисмалононитрилов [233]. Обработкой
малононитрила с помощью глиоксаля в присутствии каталитических количеств аланина был получен октакарбонитрил 237 с выходом 65%.[230]
76
OHC-CHO + CH2(CN)2
(CN)2 HC
CH(CN)2
(CN)2 HC
CH(CN)2
Br2
NC
CN
CN
CN
65%
NC CN
CN
CN
237
Br2
Br2
Br
(CN)2 HC
C(CN)2
(CN)2 HC
(CN)2 HC
C(CN)2
(CN)2 HC
CN
CN
+ HBr
CN
H+
CN
Вместо глиоксаля использовали также циклопропилкарбальдегид 238.[230]
Me
Me
CN
KJ
H
CN
EtOH-H2O
rt, 30 min
+
Me
Me
Me
Br
O
238
Me
Me
CN
Me
CN
46%
CN
CN
При замене циклопропилкарбальдегид на акролеин также происходит
образование
бис-циклопропанов,
броммалононитрилом
идет
по
циклопропандикарбонитрила,
однако
Михаэлю
который
взаимодействие
с
получением
акролеина
с
2-формил-1,1-
превращается
далее
в
гексанитрилзамещенный бис-циклопропан.[230]
Еще один удачный пример реализации карбанионной циклизации для
получения полициклопропанов представляет собой реакция Кулинковича с
использованием эфиров циклопропанкарбоновой 239 и циклопропантрикарбоновой
кислот 240 [89,234]. Аналогично получали тетракисциклопропан 241.[235]
COOMe
EtMgBr, Ti(i-PrO)4 (22 мол.%)
Et2O, 20 oC, 3h
239
99% OH
CO2 Et
EtMgBr, Ti(i-PrO)4
90%
EtO2 C
240
CO2 Et
OH
OH
HO
77
CO2 Et
OH
EtMgBr, Ti(i-PrO)4
Et2O, 20 oC
99%
CO2 Et
В случае реакции с
241
OH
-цианоэфиром циклопропанкарбоновой кислоты 242
образуется замещенный бис-циклопропиламин. Интересно, что превращению
подвергается лишь нитрильная группа.[236]
O
NC
OEt
Ti(i-PrO)4, EtMgBr,
Et2O, 1h
BF3/Et2O, 30 мин
O
OEt
H2N
242
49%
Методически близким к реакции Кулинковича является превращение
замещенных альдегидов и кетонов под действием EtMgBr и Cp2ZrCl2 с
образованием
1,1-замещенных
циклопропанов.
В
случае
4-
метоксиметил(циклопропил)кетона образуется замещенный бис-циклопропан 243.
Общность с реакцией Кулинковича заключается в том, что оно также проходит
через стадию образования оксиметаллоциклопентана.[237]
O
MeO
Cp2ZrCl2, EtMgBr
ТГФ, -78 oC, 1-2h
MeO
243
70%
Другой подход к построению полициклопропанового скелета заключается в
карбкатионной циклизации
-ненасыщенных спиртов под действием кислот
Льюиса. Стабилизация полученного циклопропилметильного карбокатиона может
быть достигнута либо в результате элиминирования, либо путем дальнейшей
реакции с нуклеофилом. Этот подход был использован для синтеза транс-синтранс и транс-анти-транс бис-циклопропанов 244. Взаимодействие проходит
нестереоспецифично, давая смесь син- и анти-диастереомеров в соотношении 1:1.
Эпоксидирование с последующим повторением процедуры циклизации позволяет
78
получать полициклопропаны.[238–240] Использование аллилстаннанов вместо
аллилсиланов
позволило
циклопропанов,
которое
значительно
увеличить
сопровождается,
выход
однако,
замещенных
потерей
бис-
селективности
циклизации.[241] Известен пример аналогичной каскадной циклизации диеновых
систем 245 и 246.[242]
OH
BnO
Tf2O, CH2Cl2
BnO
2,6-lutidine
82%
SiMe3
OH
syn:anti =1:1
244
SiMe3
PhO
PhO
Tf2O, CH2Cl2
245
71%
syn : anti=1:1
lutidine, -78 oC
OH
Tf2O, CH2Cl2
SnBu3
Ph3CO
100%
смесь диастереомеров,
транс- и цис-циклопропаны
collidine, -88 oC
246
Олигомеризация
Ph3CO
циклопропенов
обычно
образованием
смеси
димеризация
1-хлор-3-(триметилсилил)циклопропена,
обработкой
полициклических
проходит
тригалогензамещенного
углеводородов
циклопропана
неселективно
Однако
[243].
который
247
с
с
ен-
получали
помощью
MeLi,
проходила с высокой селективностью, давая после восстановления диимидом
только один региоизомер замещенного бис-циклопропана с 92 % выходом [244].
Cl
Cl
Br
247
MeLi
-40 oC, 2часа
SiMe3
Реакция
[2+2]
Me3Si
Cl
SiMe3
Cl
циклоприсоединение
H
H
Cl
H2NNHTs
Me3Si
MeLi
3,3-дизамещенного
приводила к получению трициклического соединения 248 [245].
79
Cl
SiMe3
H
H
92%
Cl
SiMe3
циклопропена
Pd(DBA)2
R
R
толуол
60-70 oC, 2h
R
R
R R
248
74%
Интересный подход к получению бис-циклопропанов заключается в
карбометаллирование
циклопропенов
с
помощью
циклопропилпроизводных
магния. Реакцией CH3MgI с 1,3,3-триметилциклопропеном получили замещенный
циклопропилмагнийиодид, который использовали для карбомагнирования 1метилциклопропена. Последующая обработка реакционной смеси уксусным
альдегидом давала бис-циклопропан 249 с 30% выходом [246].
Me Me
Me Me
MeMgI
Me
Me
R
Me
H
MgI
MeCHO
30%
Me
Me
Me
H
CHOH
H
249
Me
Важное место в химии переходных металлов занимают 1,6-енины, которые
могут быть легко трансформированы в бицикло[4.1.0]гептаны. 1,6-Енины под
действием [RuCl2(CO)3]2 обычно претерпевают перегруппировку, однако при
наличии в енине алкенового заместителя карбеноидный интермедиат дает продукт
циклопропанирования.
1,6-Енины 250
и 251, имеющие
циклопропильный
заместитель были превращены в две стадии под действием комплексов родия в
бициклические гептаноны с высоким выходом [247,248]. Аналогичные бисциклопропановые производные могут быть получены из енинов также под
действием PtCl2, комплексов платины[249,250], иридия, рения [251] и золота
[252,253].
80
TsN
R
TsN
RhI
1
1
R
R
TsN
RhI
R
CO
2
70-95%
R
1
R
2
2
55-91%
O
R1 = Me, Ph; R2 = H, Ph; R3 = H, Me, Et, Ph
3
R O
R
TsN
2
RhI
TsN
R
3
TsN
RhI
CO
CO
60-80%
90-95%
H
EtO2C
[RuCl2(CO)3]2 (4 mol %)
EtO2C
H
EtO2C
CO2 Et
H
EtO2C
толуол, 80 oC, 4 ч
84%
CO2 Et
EtO2C
H H
CO2 Et
PtCl2 (75%, 4 ч)
Rh2OTFA4 (72%, 1 ч)
[IrCl(CO)3]n (54%, 4 дня))
ReCl(CO)5 (74%, 1 день)
Таким образом, из анализа публикаций, рассмотренных выше, следует, что
карбеновые методы нашли широкое применение в синтезе бицикло[1.1.0]бутанов,
спиропентанов и бис-циклопропанов. Так, порядка 80% описанных в обзоре
реакций получения спиропентанов проходят под действием карбеновых и
карбеноидных реагентов, среди разнообразия которых хотелось бы особо отметить
карбеноиды алюминия по следующим причинам. Во-первых, несмотря на то, что
формально карбеноиды алюминия относят к группе металлоорганических
соединений, близких к реагенту Симмонса-Смита, они обладают отличающейся от
последнего
региоселективностью
присоединения
метиленовой
группы
к
замещенным диенолам, что будет показано ниже. Это указывает на возможные
различия между карбеноидами алюминия и цинка в механизме реакции
циклопропанирования и реакционной способности по отношению к олефинам и
ацетиленам.
Последнее
бицикло[1.1.0]бутанов.
особо
Во-вторых,
важно
Et3Al,
81
с
точки
зрения
используемый
для
получения
генерации
карбеноидов алюминия, является доступным и дешевым реагентом, поскольку
представляет
собой
одно
из
немногих
металлоорганических
соединений,
производимых в промышленных масштабах. Кроме того, простота получения
карбеноидов алюминия, их термическая стабильность и высокая реакционная
способность по отношению к ненасыщенным соединениям, а также крайне малая
изученность, делает их интересными объектами для химического исследования с
целью создания новых реагентов циклопропанирования ацетиленов и олефинов.
82
Глава II. Обсуждение результатов
К моменту начала наших исследований в литературе отсутствовали сведения
о препаративных методах циклопропанирования
ацетиленов карбеноидами
алюминия. Однако из работы Гоберга [254] было известно, что бутин-2 при
обработке CH2N2 в присутствии Et2AlCl при -50
o
С превращается в 1,2-
диметилциклопропен с выходом 9% по бутину-2. При охлаждении реакционной
массы до -80 оС после гидролиза ему удалось обнаружить в следовых количествах
1-хлор-2-метил-2-бутен, что указывало на участие в реакции карбеноида
алюминия, генерируемого из CH2N2 и Et2AlCl. Низкий выход продукта мог быть
обусловлен побочными процессами, проходящими при взаимодействии ацетилена
с CH2N2 и образующегося циклопропена с алюминийорганическим соединением. C
другой стороны, карбеноид алюминия может быть легко получен смешиванием
эквимольных количеств CH2I2 и триалкилалюминия, например Et3Al, при
комнатной температуре [255]. Таким образом, было выдвинуто предположение, что
взаимодействие ацетиленов с CH2I2 и триалкилаланами может привести к
получению циклопропенов или бицикло[1.1.0]бутанов. Кроме того, можно было
ожидать, что интермедиаты этого превращения могут подвергаться и другим
трансформациям.
(Схема
1).
Данный
подход
к
получению
соединений
циклопропанового и полициклопропанового ряда до настоящего исследования не
реализовывался.
Схема 1.
Et3Al + CH2I2
Et2AlCH2I
R
R
R
R
Et2 Al
CH2I
Et3Al
- Et2AlI
R
Et
Et2 Al
R
- Et2AlI
+ Et2AlCH2I
R
R
R
-Et2AlI
R
Et3Al
R
R
Et
AlEt2
В предварительных экспериментах октин-4 был вовлечен в реакцию с CH2I2
в присутствии алюминийорганических соединений различного строения (Et3Al,
83
Me3Al, i-Bu3Al, i-Bu2AlH, i-Bu2AlCl, Et2AlCl) в среде CH2Cl2 при температуре 20-25
о
С. Взаимодействие октина-4 с CH2I2 в присутствии Me3Al проходило с полной
конверсией ацетилена и селективным образованием одного продукта реакции с
высоким выходом.
Оптимальное мольное соотношение реагентов
[октин-
4]:[CH2I2]:[Me3Al] составило 1:4:6. Столь же селективно реакция протекала в
случае Et3Al и i-Bu3Al. При использовании диалкилалюминийхлоридов (i-Bu2AlCl,
Et2AlCl) и i-Bu2AlH конверсия исходного ацетилена не превышала 27% через 24
часа (20%, 14% и 27% соответственно), что, по-видимому, вызвано низкой
скоростью образования карбеноидов алюминия из CH2I2. Таким образом, только
три вышеупомянутых триалкилалана (Et3Al, Me3Al, i-Bu3Al) из испытанных
алюминийорганических соединений приводили к селективному превращению
октина-4 в присутствии CH2I2 в циклопропансодержащие соединения. С целью
изучения границ приложения данной реакции, а также разработки общего метода
превращения ацетиленов в соединения циклопропанового и полициклопропанового
ряда, идентификации интермедиатов, выяснения влияния структуры исходных
алюминийорганических соединений и ацетиленов на направление реакции в
рамках настоящей диссертационной работы исследовано взаимодействие моно- и
дизамещенных ацетиленов, в том числе функционально-замещенных, с CH2I2 и
триалкилаланами.
2.1. Превращение ацетиленов в циклопропановые соединения
под действием СH2I2 и Et3Al
Как было обнаружено в предварительных экспериментах, взаимодействие
симметричных диалкилзамещенных ацетиленов (октин-4, децин-5, гексин-3) с 4
мольными эквивалентами CH2I2 и 6 мольными эквивалентами Et3Al при комнатной
температуре в среде дихлорметана приводило через 1 час к селективному
образованию алюминийорганических соединений 1a-с, содержащих в своей
структуре 1,1-дизамещенный циклопропановый фрагмент (Схема 2). Однако, при
увеличении продолжительности проведения реакции до 8-12 часов наблюдалась
перегруппировка
циклопропанов
1,1-дизамещенных
1a-с
в
1,1,2,2-
тетразамещенные циклопропаны 2a-с, причем последние получались в виде смеси
цис- и транс-изомеров, находящихся в соотношении ~ 1:1.
84
Схема 2
R1
CH2I2 (4 экв.)
Et3Al (6 экв.)
R2
CH2Cl2, 22 0C
1ч
R1
R2
220C
12 ч
R2
Et
R1
Et
AlEt 2
AlEt 2
1a-d
a: R1=n-C3H7, R2=n-C3H7;
b: R1=n-C4H9, R2=n-C4H9;
H2O (D2O)
c: R1=n-C2H5, R2=n-C2H5;
d: R1=Ph, R2=CH3;
e: R1=n-C5H11, R2=CH3;
R1
f: R1=CH3, R2=n-C5H11;
g: R1=n-C4H9, R2=H;
R2
h: R1=n-C5H11, R2=H;
Et
i: R1=n-C6H13, R2=H;
H(D)
1
2
j: R =n-C8H17, R =H
3a-d; (4a) 51%; (4b) 58%;
k: R1=n-C10H21, R2=H;
(4c) 56%; (4d) 62%
l: R1=n-C12H25, R2=H;
2a-c (цис+транс 1:1)
2e-l (один стереоизомер)
H2O (D2O)
R2
R1
Et
H(D)
5a-c (цис+транс 1:1)
5e-l (один стереоизомер);
(6a) 78%; (6b) 83%; (6c) 84%;
(6e+6f 1:1) 75%; (6g) 72%;
(6h) 79%; (6i) 74%; (6j) 71%;
(6k) 87%; (6l) 77%
Взаимодействие с октином-2 проходило с образованием региоизомеров 2e и
2f,
гидролиз
которых
приводил
к
получению
стереоизомера
5e,
стереоконфигурацию которого методами ЯМР установить не удалось. Реакция
фенилметилацетилена с CH2I2 и Et3Al селективно давала алюминийорганическое
соединение
1d,
циклопропановый
содержащее
фрагмент.
в
своей
Увеличение
структуре
1,1-дизамещенный
продолжительности
реакции
не
способствовало перегруппировке и образованию тетразамещенного циклопропана.
Терминальные алкилзамещенные ацетилены реагировали с CH2I2 и Et3Al в
вышеуказанных условиях с образованием 1,1,2-тризамещенных циклопропанов 2gl с выходами 71-87%. В спектрах ЯМР 13С продуктов дейтеролиза 6g-l наблюдается
один набор сигналов, что свидетельствует об образовании одного стереоизомера.
Структура полученных соединений установлена на основании анализа продуктов
их гидролиза и дейтеролиза. На наличие циклопропанового фрагмента в структуре
соединения 4b указывает интенсивный сигнал группы CH2 при 6.05 и 6.15 м.д. в
спектре ЯМР
13
С с характерной для циклопропановых систем константой спин-
спинового расщепления 1JCH=155.65 Гц, а также наличие мультиплета в области
85
0.05-0.40 м.д. в спектре ЯМР 1H. В масс-спектре соединения 4b отсутствует сигнал
молекулярного иона, но представлен сигнал фрагмента [M-28]+, образующегося за
счет отщепления этилена от молекулярного иона, что характерно для 1,1дизамещенных циклопропанов с
-замещенными алкильными заместителями.
Отнесения сигналов в спектрах ЯМР
13
С соединений 4a-c сделаны с учетом
известных спектральных параметров аналогичных циклопропановых соединений и
аддитивной
схемы
Линдемана-Адама
При
[256].
изучении
строения
тетразамещенных циклопропанов 5a-c методом ЯМР 13С обнаружено наличие в их
структуре элементов симметрии и циклопропановой группы (1JCH=155.64 Гц). На
основании полученных данных соединения 5а-с были идентифицированы как
стереоизомерные 1,2-ди(н-алкил)-1,2-диэтилциклопропаны. Следует отметить, что
спектральные параметры ЯМР
13
С цис- и транс-изомеров идентичны за
исключением резонансных линий поглощения C(3) (30.72 и 30.77 м.д.).
Выход образующихся циклопропанов существенным образом зависит от
природы растворителя (Табл. 1). Наилучшие результаты были получены при
проведении
реакции
в
галогенсодержащих
растворителях
(дихлорметан,
дихлорэтан, дибромэтан), что связано, по-видимому, с увеличением стабильности
образующегося in situ карбеноида алюминия [257] за счет специфической
сольватации. Более предпочтительным является использование дихлорметана,
поскольку дихлор- и дибромэтан склонны к быстрому спонтанному разложению в
присутствии Et3Al, особенно при нагревании. С меньшей скоростью и с более
низкими выходами проходило образование циклопропанов в углеводородных
растворителях
(гексан,
бензол).
Использование
эфирных
растворителей
(диэтиловый эфир, ТГФ) ингибирует изучаемую реакцию, что, по-видимому,
связано
с
образованием
устойчивых
малореакционноспособных
эфиратов
Et3Al*OR2.
На примере взаимодействия октинa-4 с CH2I2 и Et3Al было изучено влияние
температуры
проведения
реакции
в
различных
растворителях
на
выход
циклопропана 5a (Табл. 2). Установили, что изменение температуры в интервале 0400С в случае дихлорметана и 23-60oС в случае гексана мало влияло на выход
циклопропана. В кипящем толуоле через 8 часов помимо циклопропана 2а
86
получалась сложная смесь неидентифицированных соединений, являющихся, повидимому, продуктами электрофильного алкилирования ароматического ядра
Таблица 1. Влияние природы растворителя на выход замещенного циклопропана
5a.
Выход циклопропана
5а, %
Гексан
41
Бензол
54
Дихлорметан
78
Дибромэтан
79
Дихлорэтан
86
ТГФ
Диэтиловый эфир
Условия реакции: соотношение реагентов [октин-4]:[CH2I2]:[Et3Al]=1:4:6, 8 ч, 20-250С.
Растворитель
Таблица 2. Влияние температуры на выход циклопропана 2a в в ряде
растворителей.
Выход
циклопропана 5а, %
Гексан
23
41
Гексан
60
52
Дихлорметан
0
70
Дихлорметан
23
78
Дихлорметан
40
81
Толуол
23
57
Толуол
110
65
Условия реакции: соотношение реагентов [октин-4]:[CH2I2]:[Et3Al]=1:4:6, 8 ч
Растворитель
Т, 0С
.Как уже было отмечено выше, наибольший выход циклопропансодержащих
алюминийорганических
соединений
(~78%
в
случае
реакции
с
октин-4)
наблюдался при соотношении исходных реагентов [ацетилен]:[CH2I2]:[Et3Al]
равном 1:4:6. При уменьшении доли CH2I2 ([ацетилен]:[CH2I2]:[Et3Al] = 1:3:6) в
реакционной массе через сутки остается более 20% непрореагировавшего
ацетилена. В то же время увеличение доли CH2I2 ([ацетилен]:[CH2I2]:[Et3Al] = 1:5:6)
не способствует дальнейшему увеличению выхода циклопропана (относительно
указанного выше соотношения реагентов [ацетилен]:[CH2I2]:[Et3Al] = 1:4:6). При
87
использовании эквимольных количеств реагентов ([ацетилен]:[CH2I2]:[Et3Al] =
1:1:1)) образуется сложная смесь соединений, включающая, по-видимому,
продукты олигомеризации и полимеризации. Конверсия ацетилена при этом не
превышает 25%.
На основании литературных и собственных экспериментальных данных
предложена схема реакции (Схема 3), начальной стадией которой является
генерация иодметил(диэтил)алюминия [255], карбоалюминирующего ацетилен с
образованием
иодсодержащего
интермедиата
А
с
Et3Al
алкенилалана
приводит
к
[254].
Взаимодействие
образованию
ненасыщенного
A
алюминийорганического соединения B. При последующем циклопропанировании
двойной связи [257] и внедрении метиленовой группы по связи Al-C формируется
алюминийорганическое соединение 1, которое затем перегруппировывается в 2 в
результате 2-циклопропилэтильной перегруппировки. Согласно предложенной
схеме реакции, в формировании одной молекулы циклопропана 2 участвуют три
молекулы
CH2I2
и
четыре
молекулы
Et3Al, что хорошо
согласуется
с
экспериментально найденным оптимальным мольным соотношением реагентов с
учетом использования полуторакратного избытка Et3Al и CH2I2 по отношению к
ацетилену.
Схема 3
CH2I2 + Et3Al
R
2
R
Et2AlCH2I
R
Et2AlCH2I
1
2
R
Et 2Al
1
Et3Al
I
-Et2AlI
A
2
R
R
1
2
R
1
Et
Et
AlEt 2
2
2
R
1
Et
Et2Al
B
Et2AlCH2I - Et2AlI
R1,R2=алкил, алкил; Ph,H; алкил,H
R
R
Et2AlCH2I
- Et2AlI
AlEt2
1
R
2
R
1
Et
Et 2Al
C
Предложенная схема включает ряд важных моментов, которые требуют
рассмотрения
и
обсуждения.
Нетривиальной
88
является
уже
стадия
карбоалюминирования ацетилена. В случае циклопропанирования олефинов
карбеноидами металлов предполагается, что процесс может проходить либо по
пути переноса метилена, либо через карбометаллирование двойной связи с
последующим отщеплением соли металла и формированием C-C связи (Схема 4).
Схема 4
R
M
перенос
R
CH2
CH2
X
H
M CH2
+
H2 C CH2
C
H
C
H
R
H
карбометаллировани
M=Zn, Al, Li или Sm
X= галоген, OH или
Согласно
R M X
+
X
H
X
M
C
CH2
C
H
квантовохимическим
H
C
H
H
H
вычислениям,
X
M
CH2
C
C
H
решающее
H
H
R
H
C
H
H
влияние
на
механизм реакции циклопропанирования карбеноидами металлов оказывает
природа металла [258]. Карбеноиды лития имеют ионный характер связи Li-C, что
способствует процессу карбометаллирования. Карбеноиды самария имеют менее
ионную металл-углеродную связь, что приводит к конкуренции механизма
карбометаллирования с механизмом переноса метилена. Для карбеноидов
алюминия и цинка более предпочтителен механизм переноса метилена, поскольку
связь М-С имеет более ковалентный характер. В то же время, данные
квантовохимических вычислений входят в противоречие с результатами Гоберга,
наблюдавшего
образование
продукта
карбоалюминирования
бутина-2
при
взаимодействии его с карбеноидом алюминия, что может быть вызвано как
значительным
изменением
характера
электронной
структуры
переходного
состояния в случае ацетиленов, так и неадекватностью применявшихся в
теоретическом
исследовании
методов
расчета.
Поскольку
в
большинстве
вычислений использовали гибридный метод B3LYP/6-31G(d,p), погрешность
которого в определении энергии активации составляет 4-5 ккал/моль [259], то
выводы, сделанные авторами, представляются вполне обоснованными. Повидимому, на механизм взаимодействия карбеноида алюминия с ненасыщенными
соединениями влияет природа субстрата, подвергающегося циклопропанированию.
89
Кроме того, можно отметить, что терминальные ацетилены взаимодействуют с
карбеноидом цинка с образованием продукта внедрения метиленовой группы по
терминальной C-H связи [260], а реакции с дизамещенными ацетиленами проходят
неселективно, с образованием различных продуктов перегруппировки [261]. Повидимому, взаимодействие карбеноидов алюминия и цинка с ацетиленами
проходит по различному механизму.
Таким образом, возникает три вопроса: 1) почему в случае реакции
терминального
ацетилена
с
карбеноидом
алюминия
происходит
карбоалюминирование, а в случае карбеноида цинка – внедрение метилена по
терминальной
C-H
связи;
почему
2)
проходит
иодметилалюминирование
ацетилена, а не этилалюминирование; 3) почему при комнатной температуре
ацетилен инертен по отношению к Et3Al, который присутствует в избытке, но
реагирует с Et2AlCH2I (Схема 5).
Схема 5.
R
R
Et Al
R
Et3Al
R
Et
Et2AlCH2I
R
CH2Cl2, rt
R
I
Et2 Al
Et
CH3
I
R
R
ICH2EtAl
Et
R
ICH2 Al
R
Для ответа на второй вопрос методом PM3 были локализованы переходные
состояния реакций иодметилалюминирования и метилалюминирования бутина-2
иодметил(диметил)алюминием
(Рис.
1).
Проведенные
расчеты
показывают
важность Al-I взаимодействия в стабилизации переходного состояния стадии
иодметилалюминирования.
В
случае
реакции
бутина-2
с
иодметил(диэтил)алюминием, энергетическое различие между двумя маршрутами
увеличивается вследствие большего размера этильной группы.
90
MeC CMe * Me2Al-CH2I
MeC CMe * Me2Al-CH2I
MeC CMe * Me-Al(CH2I)Me
80.48 ккал/моль
82.07 ккал/моль
81.74 ккал/моль
MeC CMe * Me2Al-CH2I
MeC CMe * Me-Al(CH2I)Me
66.51 ккал/моль
71.01 ккал/моль
Рис. 1. Геометрия переходных состояний стадий иодметилалюминирования,
метилалюминирования и этилалюминирования бутина-2, а также величины
стандартной энтальпии образования, вычисленные методом PM3.
Для выяснения причины инертности замещенных ацетиленов по отношению
к Et3Al при комнатной температуре методом PM3 была вычислена энтальпия
активации реакции бутина-2 с Et3Al и с Et2AlCH2I, которая составила 44.95 и 36.06
ккал/моль соответственно (Табл. 3), что свидетельствует об энергетической
предпочтительности взаимодействия ацетилена с карбеноидом алюминия.
Вопрос о причинах различного поведения карбеноидов алюминия и цинка
более сложный, поскольку требует сравнительного рассмотрения различных по
природе реакций циклопропанирования и карбометаллирования, соотношение
между
которыми
Квантовохимическое
и
определяет
моделирование
характер
стадии
образующегося
взаимодействия
соединения.
бутина-2
с
иодметил(диметил)алюминием Me2AlCH2I и иодметил(метил)цинком MeZnCH2I
показало, что барьер активации стадии иодметилалюминирования примерно на 8
ккал/моль меньше, чем у стадии присоединения карбеноида цинка. На поверхности
потенциальной энергии в обоих случаях обнаруживали локальный минимум,
91
отвечающий комплексу карбеноида металла с бутином-2. Упомянутая работа
Гоберга, зафиксировавшего образование продукта иодметилалюминирования в
реакции
бутина-2
с
карбеноидом
алюминия,
подтверждает
правильность
вышеприведенных рассуждений.
Таблица 3. Геометрия и значения стандартной энтальпии образования комплексов
бутина-2 с Et3Al и Et2AlCH2I, переходного состояния реакции этилалюминирования
и иодметилалюминирования, а также энтальпии активации, вычисленные методом
PM3.
Комплекс
Переходное состояние
Энтальпия активации
Et3Al * CH3C≡CCH3
44.95 ккал/моль
-9.72 ккал/моль
35.23 ккал/моль
Et2AlCH2I * CH3C≡CCH3
36.06 ккал/моль
30.45 ккал/моль
66.51 ккал/моль
Поскольку многие комплексы переходных металлов, такие как Cp2ZrCl2,
Cp2TiCl2 катализируют протекание реакции карбоалюминирования, была сделана
попытка ускорить с помощью них стадию карбоалюминирования ацетилена.
Однако использование каталитических количеств этих металлорганических
комплексов в изучаемой реакции не оказало влияния на скорость реакции,
конверсию ацетилена и состав продуктов.
Последующие стадии взаимодействия соединения A с Et3Al, а также
циклоалюминирования ненасыщенного алюминийорганического соединения B
92
имеют известные аналоги в литературе (Схема 6). Первая стадия известна как
нуклеофильное сопряженное (или аллильное) замещение SN2‘ и, как правило,
имеет место в аллильных системах со стерически затрудненным насыщенным
атомом углерода. В случае соединения A стерический фактор не играет большой
роли и можно ожидать, что нуклеофильное замещение будет проходить по
механизму SN2, а не SN2‘. Однако, согласно Полингу, степень ионности Al-C связи
в алюминийорганических соединениях составляет лишь 21%. По-видимому,
степени
нуклеофильности
алкильного
заместителя
при
атоме
алюминия
недостаточно для осуществления замещения иода по механизму SN2. C другой
стороны, менее напряжѐнное 6-членное переходное состояние обуславливают
энергетическую
предпочтительность
нуклеофильного
замещения
по
SN2‘
механизму. Последующее циклопропанирование соединения B идет аналогично
процедуре, разработанной Ямамото и Маруока для олефинов и ненасыщенных
спиртов. Впрочем, нужно отметить, что ненасыщенные металлоорганические
соединения до настоящего времени в реакцию с карбеноидами алюминия не
вовлекались. Интересно проанализировать факторы, препятствующие образованию
замещенных циклопропенов из соединения A. Как было указано выше, при
взаимодействии бутина-2 с диазометаном в присутствии EtAlCl2 при -50 oС
получали 1,2-диметилциклопропен с выходом 9% по ацетилену. EtAlCl2 является
намного более слабым С-нуклеофилом, нежели Et3Al. Алкилирующая способность
алюминийорганических соединений падает в ряду R3Al > R2AlCl > R3Al2Cl3 >
RAlCl2, вследствие образования более прочных димерных комплексов. Хотя
реакции алкилирования ненасыщенных соединений типичны для алкилаланов, но
для EtAlCl2 являются необычными. Таким образом, в случае взаимодействия
бутина-2 с CH2N2 и EtAlCl2, соединение A в отсутствие подходящего нуклеофила
превращается в циклопропен, который в присутствии сильных кислот Льюиса
подвергается дальнейшим неселективным превращениям. Следует обратить
внимание на упомянутый выше эксперимент, в котором использовалось
эквимольное количество реагентов: октин-4, CH2I2 и Et3Al. Можно предположить,
что в этих условиях проходило циклопропанирование ацетилена в циклопропен,
который в присутствии Et2AlCH2I и Et2AlI образовывал продукты олигомеризации
93
и полимеризации. Использование избытка Et3Al способствует превращению
соединения A в B и более селективному прохождению реакции.
Схема 6.
R
2
R
1
Et 2Al
Et3Al
R
2
R
1
Et 2Al
I
A
R
Et
R
Et
Et 2Al
-Et2AlI
I
2
1
Et2AlCH2I
-Et2AlI
R
R
1
Et
Et 2Al
B
AlEt 2
2
C
- Et2AlI
R
2
R
1
Внедрение метиленовой группы между атомом алюминия и третичным
атомом углерода в соединении С является также нетривиальным процессом.. Хотя
реакция гомологизации алюминийорганических соединений легко проходит под
действием CH2N2, для карбеноидов алюминия, таких как Et2AlCH2I, такое
поведение
нехарактерно.
Так,
взаимодействие
триоктилалюминия
или
3-
гексилалюминациклопентана с Et2AlCH2I не приводит к получению продуктов
внедрения метиленовой группы по Al-C связи.
Еще
один
момент,
который
следует
осветить,
связан
с
2-
циклопропилэтильной перегруппировкой соединения 1 в 2 (Схема 7). Нужно
отметить, что ранее в металлоорганической химии данный феномен не наблюдался
и изучаемая реакция представляет уникальный пример этого явления. Более того,
опубликовано исследование, в котором изучалась возможность перегруппировки 2циклопропилэтильных магнийорганических соединений различного строения в
различных растворителях [262] и в ходе которого не удалось осуществить такое
превращение, хотя авторы и сделали замечание о преждевременности вывода о
невозможности
2-циклопропилэтильной
перегруппировки.
Таким
образом,
изучение этой нетривиальной перегруппировки представляет большой интерес для
физической
органической
химии.
По-видимому,
движущей
силой
2-
циклопропилэтильной перегруппировки является образование более стабильного
циклопропанового соединения. Вычисленные методом B3LYP/6-31G* значения
94
стандартной свободной энергии образования ряда циклопропанов показывают, что
формирование 1,1,2,2-тетразамещенного циклопропана 2 из 1,1-дизамещенного 1
является энергетически выгодным процессом.
Схема 7.
1
1
Et 2
R
R
R
2
R
Et
Et 2Al
1
R
Et
Al
Et
2
R
Et 2Al
Et
1
R1
2
R2
G0f, 298 (1), Хартри
G0f, 298 (2), Хартри
G0r, 298 (1→2),
ккал/моль
n-Pr
n-Pr
-910.8514
-910.8708
-12.21
n-Am
H
-871.5823
-871.5907
-5.27
Ph
Me
-945.4033
-945.4210
-11.07
Схема 8.
4
R
5
R
1
1
R
2
R
Me2Al
R3
Me2Al
D
R
1
R
2
R
3
2
5R
R
1
R
3
4
R
R
R
R
5
G0f, 298 (D),
G0f, 298 (E),
4
R
5
3
Me2Al R
F
E
4
R
R
или
2
R
G0f, 298 (F),
G0r, 298,
Хартри
Хартри
Хартри
ккал/моль
H
Me
H
H
H
-557.3126
-557.3188
-
-3.90 (D→E)
H
H
H
Me
H
-557.3188
-557.3126
-557.3092
3.90 (D→E)
H
Me
Me
H
H
-596.5977
-596.6063
-
-5.43 (D→E)
H
H
H
Me
Me
-596.6063
-596.5977
-596.5913
5.43 (D→E)
Me
Me
Me
H
H
-635.8818
-635.8897
-
-4.99 (D→E)
Me
H
H
Me
Me
-635.8897
-635.8818
-635.8756
4.99 (D→E)
H
H
H
Ph
Ph
-979.9760
-979.9629
-979.9671
5.61 (D→F)
H
H
H
CF3
H
-855.0701
-855.0796
-855.0753
-5.96 (D→E)
95
Решающим фактором в осуществлении перегруппировки является, повидимому,
положение
алюминийорганическом
методом
заместителей
соединении.
B3LYP/6-31G*,
в
2-циклопропилэтилзамещенном
Согласно
энергетически
вычислениям,
наиболее
проведенным
выгодными
являются
превращения, в ходе которых образуются более замещенные циклопропаны (Схема
8).
В упомянутом выше исследовании [262] безуспешно пытались осуществить
перегруппировку
в
(2-циклопропил-1,1-дифенилэтил)магнийбромида
[2-(2,2-
дифенилциклопропил)этил]магнийбромид, ожидая, что две фенильные группы
будут способствовать делокализации электронной плотности на
при
атоме
магния.
Как
видно
из
схемы
9,
в
-атоме углерода
случае
аналогичного
алюминийорганического соединения, согласно теоретическим расчетам, данная
трансформация энергетически невыгодна. Однако идея стабилизации соединения
за счет делокализации электронной плотности в карбанионе может получить
развитие, если заменить две объемные фенильные группы на одну более
компактную трифторметильную. Расчеты показывают, что перегруппировка
диметил{2-[2-(трифторметил)циклопропил]этил}алюминия
в
диметил[1-
(циклопропилметил)-2,2,2-трифторэтил]алюминий вполне осуществима.
Можно полагать, что 2-циклопропилэтильная перегруппировка не является
уникальным явлением, имеющим отношение только к изучаемой реакции
превращения
ацетиленов,
а
является
новым
общим
феноменом
в
металлоорганической химии, движущей силой которого может являться как
стабилизация циклопропанового кольца, так и стабилизация карбаниона. В связи с
легкостью получения соответствующих производных, особенно интересным может
быть исследование явления 2-циклопропилэтильной перегруппировки в химии
литий- и магнийорганических соединений.
96
Схема 9.
R
R
-
-
DG0r, 298 (B3LYP/6-31G*)
Ph
Ph
Ph
5.61 ккал/моль
Me2 Al
Me2 Al
CF3
Ph
F3 C
-5.96 ккал/моль
Me2 Al
Me2 Al
Важным является также вопрос о региоселективности реакции. Реакция
карбоалюминирования ацетиленов проходит через четырехцентровое переходное
состояние, в котором атом металла координируется с атомом углерода тройной
связи, обладающим наибольшей
-электронной плотностью. В терминальных
ацетиленах тройная связь сильно поляризована и ее электронная плотность
смещена в сторону терминального атома углерода (Табл. 4).
Таблица 4. Вычисленныеa значения зарядов q(C) и q(C*) (ат. ед.) на атомах
углерода тройной связи в ацетиленах R1-C C*-R2.
R1
R2
q(C)
q(C*)
n-Am
H
-0.02
-0.25
n-Am
Me
-0.03
-0.03
Ph
Me
-0.04
+0.02
a
B3LYP/6-31G*. Анализ заселенностей молекулярных орбиталей проводился
методом NBO.
В случае же диалкилзамещенных ацетиленов большого разделения зарядов
не происходит, и реакция проходит нерегиоселективно. Поляризация тройной
связи
в
метилфенилацетилене
способствует
ее
региоселективному
карбоалюминированию. Как уже отмечалось выше, в результате реакции получался
исключительно
1,1-дизамещенный
циклопропан
97
1d.
Увеличение
времени
проведения реакции до 48 часов, а также увеличение температуры до 40 оС (8
часов) не привело к перегруппировке 1d в тетразамещенный циклопропан. Как
видно
из
схемы
препятствовать
10,
2-циклопропилэтильной
неблагоприятные
стерические
перегруппировке
факторы,
могут
возникающие
в
переходном состоянии. Как будет показано ниже, барьер активации 2циклопропилэтильной перегруппировки, рассчитанный методом B3LYP/6-31G*, в
случае реакции с метилфенилацетиленом составляет 96.64 ккал/моль, что на 67.16
ккал/моль больше величины, полученной для превращения октина-4 (Табл. 5).
Схема 10
Me
Et
Me
CH2I2 , Et3Al
CH2Cl2, rt
Me
Et
Et2Al
Al
Et
Et
1d
H2O
3d (62%)
Me
Me Et
Согласно схеме 2 стереоконфигурация тетразамещенного циклопропана 2,
определяется на стадии 2-циклопропилэтильной перегруппировки 1 в 2. Поскольку
данная перегруппировка является одной из самых медленных стадий превращения,
можно предположить, что соотношение стереоизомеров будет подчиняться
принципу Куртина-Гамметта, то есть константа интерконверсии конформаций I и
II будет значительно больше константы перегруппировки I в V и II в VI (Схема
11). В таком случае соотношение стереоизомеров будет определяться разностью
энергий переходных состояний III и IV.
98
Схема 11
2
R1
R
R1
Et
R1
AlEt2
CH2
R1
Et
2
R
AlR2
I
Et
2
R
CH2
AlEt2
2
V
R1
R1
CH2
Et
AlR2
R2
IV
II
Et
R
III
R1
Et
R2
AlEt2
AlEt2
CH2
AlEt2
R2
Et
VI
Методом B3LYP/6-31G* были локализованы переходные состояния III и IV.
Для уменьшения количества возможных конформеров этильные заместители при
атоме алюминия заменили на метильные. В случае октина-4 разница между
стандартной свободной энергией образования переходных состояний II и IV
составляла 2.70 ккал/моль, в то время как для гептина-1 переходное состояние IV
было стабильнее, чем III на 6.65 ккал/моль. Проведенные вычисления согласуются
с экспериментально наблюдаемым фактом получения в случае октина-4 двух
стереоизомеров, а в реакции с гептином-1 – одного стереоизомера.
Таблица 5. Значения стандартной свободной энергии образования переходных
состояний III и IV (Хартри), а также свободной энергии активации 2циклопропилэтильной перегруппировки, вычисленные методом B3LYP/6-31G*
(этильные заместители при атоме алюминия заменены на метильные).
Pr
Me2 Al
Pr
-832.2943
Et
Переходное
Переходное
Свободная энергия
состояние III
состояние IV
активации
Pr Et
Pr Pr
Pr
Al
Me Me
Al
Me Me
-832.2430
-832.2473
99
Et
29.48 ккал/моль
Am
Me2 Al
Am Et
Et
Am H
H
Al
Me Me
Al
Me Me
-793.0239
-792.9619
-792.9725
Ph
Ph Et
Ph Me
H
Me2 Al
Et
Me
-866.8450
Me
Al
Me Me
Al
Me Me
-866.6904
-866.6910
Et
32.00 ккал/моль
Et
96.64 ккал/моль
Как видно на рисунке 2, этильный заместитель при четвертичном атоме
углерода в переходном комплексе III и заместитель R2 в переходном комплексе IV
испытывают пространственное взаимодействие с этильным заместителем при
атоме
алюминия.
Это
взаимодействие
является
основной
причиной
стереоселективности реакции с гептином-1. Важно, что эти выводы можно сделать
и на основе качественного рассмотрения стерических факторов, влияющих на
стабильность молекулы образующегося тетразамещенного циклопропана. Самым
объемным заместителем при циклопропановом кольце является фрагмент
CH2CH2AlEt2, который участвует в процессах лигандного обмена с другими
молекулами
алюминийорганических
комплексы,
что
увеличивает
соединений,
пространственное
образуя
межмолекулярные
взаимодействие
с
цис-
расположенным заместителем.
-871.5312 Хартри
-871.5183 Хартри
Рисунок 2. Геометрия переходных состояний II и IV, а также величины их
стандартной свободной энергии образования случае реакции с гептином-1,
вычисленные методом B3LYP/6-31G* (показан только углеродный каркас).
100
Таким
образом,
впервые
было
установлено,
что
взаимодействие
терминальных и дизамещенных ацетиленов с CH2I2 и Et3Al приводит к
селективному образованию замещенных циклопропановых алюминийорганических
соединений.
2.2. Превращение ацетиленов в циклопропановые соединения под
действием СH2I2 и Me3Al
С целью изучения границ приложения данной реакции, а также разработки
общего метода превращения ацетиленов в соединения циклопропанового ряда,
было исследовано взаимодействие моно- и дизамещенных ацетиленов с CH2I2 в
присутствии других алюминийорганических соединений. Согласно схеме 3,
природа
использованного
алюминийорганического
соединения
определяет
характер алкильного заместителя при циклопропановом кольце. Особое место
среди
циклопропансодержащих
природных
соединений
занимают
метилзамещенные производные [263]. Поэтому особый интерес представляло
превращение ацетиленов под действием CH2I2 и Me3Al в метилзамещенные
соединения циклопропанового ряда.
Схема 12
R
1
R
2
CH2I2 (4 экв.)
Me3Al (6 экв.)
CH2Cl2, rt
8ч
R1
R
2
Me
I
7a-g
a: R1=n-C3H7, R2=n-C3H7 (87%, транс >97%)
b: R1=n-C4H9, R2=n-C4H9 (85%, транс >97%)
c: R1=C2H5, R2=C2H5 (75%, транс >97%)
d: R1=n-C4H9, R2=H (69%)
e: R1=n-C5H11, R2=H (72%)
f: R1=n-C6H13, R2=H (80%)
g: R1=n-C8H17, R2=H (73%)
Установили, что взаимодействие октина-4 с CH2I2 и Me3Al в среде
дихлорметана при комнатной температуре в течение 8 часов приводит к получению
диастереоселективно
чистого
(>97%)
1-(2-иодэтил)-2-метил-1,2(Z)-
дипропилциклопропана 7a с выходом 87% (Схема 12). При дейтеролизе
реакционной
смеси
не
наблюдалось
образование
дейтерозамещенного
циклопропана, что указывает на отсутствие Al-C связей в молекуле соединения.
Как и в случае взаимодействия с CH2I2 и Et3Al, наилучшие результаты получены
при проведении реакции в среде галогенсодержащих растворителей (дихлорметан,
дихлорэтан). В углеводородных растворителях (гексан, бензол) реакция проходит
101
с меньшими выходами. Использование эфирных растворителей ингибирует
процесс циклопропанирования. Аналогично взаимодействию в присутствии Et3Al,
проведение реакции при различной температуре (0, 20, 40 0C) мало влияет на выход
замещенного циклопропана и состав продуктов реакции.
Отнесения сигналов в спектрах ЯМР соединения 7a (Рис. 3) сделаны с
использованием 1D- и 2D-ЯМР спектроскопии (COSY, HSQC, HMBC) с учетом
ранее
полученных
спектральных
характеристик
1,2-диэтил-1,2-
дипропилциклопропана 5а.
7
11
5
9
6
10
4
3
13C
3.10 м.д.
1
12
8
2
NOE
взаимодействие
I
1H
м, 3.05-3.25 м.д.
7a
Рисунок 3. 1-(2-Иодэтил)-2-метил-1,2(Z)-дипропилциклопропан 7a.
В спектре APT и DEPT135 проявляются три CH3 группы, семь CH2 групп и
два четвертичных атома углерода. Метиленовая группа при атоме иода проявляется
в спектре ЯМР 1H в виде слабопольного мультиплета в области 3.05-3.25 м.д., а в
спектре ЯМР
13
С – в сильном поле при 3.10 м.д., что характерно для
иодорганических соединений. Сигнал метильной группы при циклопропановом
фрагменте имеет синглетный характер в спектре ЯМР 1H. В спектрах COSY
проявляется
-иодэтильная система протонов. В спектре HMBC наблюдается
взаимодействие С(1)H2I с С(2,3), а также С(12)H3 с С(3,4,5,8), С(8)H2 c
C(2,3,4,5,9,12). Транс-конфигурация заместителей при циклопропановом цикле
была установлена при помощи NOESY эксперимента. В спектре NOESY
соединения 7a проявляется взаимодействие между атомами углерода С(2) и С(12),
свидетельствующее о том, что межатомное расстояние между ними составляет
менее 3 ангстрем.
102
Аналогичным
образом
проходит
взаимодействие
диалкилзамещенных
(гексин-3, децин-5) и терминальных (гексин-1, гептин-1, октин-1, децин-1)
ацетиленов с CH2I2 и Me3Al. Во всех случаях с высоким выходом и
стереоселективностью получались иодзамещенные соединения циклопропанового
ряда 7. Следует отметить, что для соединений 7a-c с помощью метода NOESY
была однозначно установлена цис-ориентация алкильных заместителей R1 и R2 при
циклопропановом цикле. В то же время, стереоконфигурацию тризамещенных
циклопропанов 7d-g методами ЯМР-спектроскопии определить не удалось.
Очевидно, что образование иодзамещенного циклопропана идет по схеме,
аналогичной той, что была предложена ранее для взаимодействия ацетиленов с
CH2I2 и Et3Al. Однако в отличие от схемы 3, в случае реакции с Me3Al присутствует
стадия Al-I обмена под действием CH2I2. (Схема 13).
Схема 13
CH2I2 + Me3Al
R
2
R
1
R
Me2AlCH2I
2
R
Me2AlCH2I + MeI
1
Me3Al
I -Me2AlI
Me2Al
R
2
R
1
Me
Me2Al
Me2AlCH2I
- Me2AlI
R
2
R
2
R
CH2I2
1
-Me2AlCH2I
Me
R
2
R
R
1
2
- Me2AlI
R
1
Me
Me
AlMe2
AlMe2
I
1
Me
Me2Al
Me2AlCH2I
R1,R2=alkyl,alkyl; alkyl,H
R
Взаимодействие октина-4 с Me3Al и CD2I2 дало дейтерозамещенный
иодсодержащий циклопропан 8 (Схема 14), положение атомов дейтерия в котором
полностью соответствовало ожидаемому по схеме 5.
Схема 14
n
Pr
n
Pr
n
Pr + CD2I2 + Me3Al
n
Pr
25 oC
CH2Cl2
Me
D
CD2CD2I
D
8 (87 %)
103
Анализ
переходного
состояния
стадии
2-циклопропилэтильной
перегруппировки (Рис. 4) показывает предпочтительность образования цисизомеров
7d-g
в
случае
реакции
с
алкилзамещенными
терминальными
ацетиленами. В то же время, в случае реакции с октином-4 расчеты предсказывают
большую термодинамическую стабильность переходного состояния, ведущего к
формированию транс-изомера 7a, что находится в согласии с экспериментальными
данными.
Pr Me
Pr Pr
Pr
Am Me
Me
Am H
H
Me
Al
Me Me
Al
Me Me
Al
Me Me
Al
Me Me
-792.9700 Хартри
-792.9694 Хартри
-753.6792 Хартри
-753.6878 Хартри
Рисунок 4. Переходные состояния 2-циклопропилэтильной перегруппировки
в случае реакции с октином-4 и гептином-1, а также величины стандартной
свободной энергии образования, вычисленные методом B3LYP/6-31G*.
Метилфенилацетилен взаимодействует с Me3Al и CH2I2 с селективным
образованием иодсодержащего 1,1-дизамещенного циклопропана 9 (Схема 15). Как
было показано выше, реакция метилфенилацетилен с Et3Al и CH2I2 также
останавливается
на
стадии
образования
1,1-дизамещенного
циклопропана
вследствие неблагоприятных стерических факторов возникающие в переходном
состоянии при 2-циклопропилэтильной перегруппировке.
Схема 15
Me
CH2I2 - Me3Al
Me
Me
CH2Cl2, rt
Me
Me
Me2Al
Al
Me
CH2I2
9 (79%)
I
Me
Me
104
Me
Известно, что карбеноиды металлов могут быть также получены под
действием металлоорганических соединений на другие полигалогенметаны, такие
как CHBr3, CCl4 [255,264]. В этой связи изучалось взаимодействие октина-4 с
Me3Al и различными полигалогенметанами, такими как CHI3, CHBr3, CH2BrI,
CH2Br2,и CCl4. Установлено, что в случае использования CH2BrI вместо CH2I2
иодсодержащий циклопропан 7a образуется с выходом 45%. В то же время CHI3,
CHBr3 и CH2Br2 в условиях реакции с октином-4 не реагировали. Согласно схеме
реакции, карбеноид алюминия образуется в результате обменной реакции между
алюминийорганическим соединением и полигалометаном. Квантовохимические
вычисления значений энтальпии реакции Me3Al с CHI3, CHBr3, CH2Br2 и CH2I2
методом B3LYP/6-31G* показали, что рассмотрение только термохимии этих
превращений недостаточно для описания процесса Al-Hal обмена.
Таким образом, взаимодействие моно- и дизамещенных ацетиленов с CH2I2 и
Me3Al приводит к селективному образованию
-иодэтилзамещенных три- и
тетразамещенных циклопропанов.
2.3. Превращение ацетиленов в циклопропановые соединения под
действием СH2I2 и i-Bu3Al
Столь резкое различие в химизме процесса, зависящее от природы
алюминийорганического соединения инициировало исследование по изучению
роли размера алкильного заместителя в триалкилалане и относительной активности
используемых триалкилаланов. С целью изучения влияния стерического фактора
на характер продуктов реакции было проведено взаимодействие ряда ацетиленов с
CH2I2 и i-Bu3Al, поскольку стерический объем изо-бутильной группы сильно
отличается от объема метильной.
Было установлено, что октин-4 под действием CH2I2 и i-Bu3Al превращается
с
выходом
84%
в
течение
алюминийорганическое соединение
8
часов
в
10a, дейтеролиз
циклопропансодержащее
которого
приводит
получению дейтеросодержащего тетразамещенного циклопропана 11a (Схема 16).
105
к
Схема 16
R
1
R
R
CH2I2 , i-Bu3Al
2
CH2Cl2, rt
8ч
1
R
2
R
D2O
i-Bu2Al
1
R
2
D
11a-e
10a-e
a: R1=n-C3H7, R2=n-C3H7 (84%)
b: R1=C2H5, R2=C2H5 (65%)
c: R1=n-C4H9, R2=C4H9 (70%)
d: R1=n-C5H11, R2=CH3 (73%)
e: R1=C4H9, R2=H (83%)
f: R1=n-C5H11, R2=H (69%)
g: R1=n-C6H13, R2=H (66%)
h:R1=n-C8H17, R2=H (80%)
Структура соединения 11a была определена с помощью методов 1D- и 2DЯМР
спектроскопии
с
учетом
спектральных
параметров
циклопропана 6a. На основании того, что в спектре ЯМР
13
замещенного
С тетразамещенного
циклопропана 11a наблюдался только один набор сигналов, был сделан вывод о
стереоселективном характере прохождения реакции, но при анализе NOESY
спектра
однозначно
определить
стереоконфигурацию
образующегося
тетразамещенного циклопропана не удалось. Однако из рассмотрения переходных
состояний стадии 2-циклопропилэтильной перегруппировки на рисунке 5, можно
предположить предпочтительное образование тетразамещенного циклопропана с
транс-ориентированными заместителями R1 и R2.
Pr
Pr
Al
Me Me
12.43 ккал/моль
Pr Pr
Am
Al
Me Me
H
Al
Me Me
11.59 ккал/моль
20.35 ккал/моль
Am H
Al
Me Me
13.65 ккал/моль
Рисунок 5. Переходные состояния 2-циклопропилэтильной перегруппировки
в случае реакции с октином-4 и гептином-1, а также величины стандартной
энтальпии образования, вычисленные методом PM3.
106
Взаимодействие гексина-3, децина-5 и октина-2 с CH2I2 и i-Bu3Al
происходило аналогичным образом с получением после дейтеролиза
1,1,2,2-
тетразамещенных циклопропанов 11b, с, d. В случае октина-2 реакция проходила
нерегиоселективно с образованием смеси региоизомеров в соотношении 1:1.
Терминальные ацетилены (гексин-1, гептин-1, октин-1, децин-1) реагировали с
CH2I2 и i-Bu3Al, давая тризамещенные циклопропансодержащие АОС 10e-h.
Согласно
квантовохимическим
вычислениям,
термодинамически
более
стабильным является переходное состояние, ведущее к формированию изомера с
транс-ориентированными заместителями R1 и R2.
Как и в случае с Me3Al и Et3Al, превращение фенилметилацетилена
приводило к получению 1,1-дизамещенного циклопропана 12 с выходом 82%.
(Схема 17).
Схема 17
D2 O
CH2I2 , i-Bu3Al
Me
CH2Cl2, rt
D
i-Bu2Al
12
13 (82%)
Схема 18
CH2I2 + i-Bu3Al
R2
R1
i-Bu2AlCH2I
i-Bu2AlCH2I
R1
i-Bu2Al
R1=R2=alkyl
R2
I
-i-Bu2AlI
R1=alkyl, R2=H
R1
R1
i-Bu3Al
i-Bu2Al
i-Bu2AlCH2I
R1
R2
R2
i-Bu2AlCH2I
- i-Bu2AlI
Al(i-Bu)2
Al(i-Bu)2
10
107
R2
R1
i-Bu2Al
- i-Bu2AlI
R2
Таким образом, взаимодействие моно- и дизамещенных ацетиленов с CH2I2
и i-Bu3Al (Схема 18) проходит аналогично ранее рассмотренной реакции
ацетиленов
с
циклопропанов,
CH2I2
что
и
Et3Al
с
образованием
демонстрирует
общий
три-
и
характер
тетразамещенных
изучаемой
реакции,
выражающийся в общем механизме реакции, образовании близких по строению
продуктов, аналогичной зависимости от различных факторов.
При изучении кинетических закономерностей взаимодействия триалкаланов
с CH2I2 была выявлена причина «аномального» поведения Me3Al, проявляющегося
в селективном образовании
случае
использования
циклопропилсодержащие
-иодэтилзамещенных циклопропанов, тогда как в
Et3Al
или
i-Bu3Al
получались
алюминийорганические
исключительно
соединения.
При
взаимодействии эквимольных количеств CH2I2 и Et3Al (или i-Bu3Al) в растворе
дихлорметана при комнатной температуре, по данным газовой хроматографии уже
через пять минут CH2I2 не обнаруживался в реакционной массе, поскольку
превращался в карбеноид алюминия. В случае же Me3Al, конверсия CH2I2
составляла лишь 73% через 2 часа. Данный результат можно объяснить большей
склонностью Me3Al к образованию димера (Me3Al)2 и, следовательно, меньшей
концентрацией мономерного Me3Al. Так, Me3Al, в отличие от Et3Al, в газовой фазе
полностью находится в димерном состоянии [265]. Таким образом, получающееся
в ходе реакции циклопропансодержащее алюминийорганическое соединение
реагирует с непревратившимся к этому моменту CH2I2. Следует отметить, что
данная методика позволяет a priori оценить активность в исследуемой реакции
любого алюминийорганического соединения. Так, малоактивные в реакции с CH2I2
диалкилалюминийхлориды (i-Bu2AlCl, Et2AlCl) оказались столь же неактивны и в
изучаемой реакции. Конверсия исходного ацетилена в их случае не превышала 20%
через сутки. Было также проведено кинетическое исследование по установлению
относительной реакционной активности триалкилаланов и ацетиленов в изучаемой
реакции. В аналогичных условиях при температуре 00С изучали кинетику
превращения октина-4 в реакции с CH2I2 и рядом триалкилаланов (Me3Al, Et3Al,
i-Bu3Al) в растворе дихлорметана. Установили, что реакционная способность
триалкилаланов
увеличивается
в
ряду
Me3Al<i-Bu3Al<Et3Al
(kотн(Et3Al)=1,
kотн(Me3Al)≈0.2, kотн(i-Bu3Al)≈0.3). Меньшую активность Me3Al может быть
108
связана с его большей склонностью к образованию стабильных ассоциатов. В
случае реакции с i-Bu3Al, по-видимому, играет роль стерический фактор.
Исследования относительной реакционной способности ацетиленов показали, что
диалкилзамещенные ацетилены вовлекаются в реакцию с CH2I2 и Et3Al быстрее
терминальных
(kотн(4-октин)=1,
kотн(1-октин)≈0.7),
что
согласуется
с
представлениями об электрофильной природе карбеноидов алюминия.
2.4. Превращение кремнийорганических ацетиленов в
циклопропановые соединения под действием СH2I2 и i-Bu3Al
В
ряду
ацетиленов
высокой
нуклеофильностью
обладают
кремнийорганические ацетилены, которые нашли широкое применение
в
металлорганической химии в качестве лигандов, наиболее известным из которых
является бис(триметилсилил)ацетилен (BTMSA). Поэтому можно было ожидать,
что кремнийорганические ацетилены будут легко вовлекаться в реакцию с
карбеноидами
алюминия
с
получением
в
одну
стадию
замещенных
(триметил)циклопропилсиланов. Таким образом, в продолжение исследования
взаимодействия ацетиленов с CH2I2 и триалкилаланами, а также с целью выяснения
влияния структуры ацетиленов на характер продуктов превращения было изучено
поведение
в
исследуемой
реакции
кремнийорганических
производных
ацетиленовых соединений.
Взаимодействие 1-гексинил(триметил)силана с CH2I2 и i-Bu3Al в среде
дихлорметана в течение 3 часов при комнатной температуре давало после
дейтеролизе
диастереомерно
чистый
2-бутил-3-
дейтероциклопропил(триметил)силан 15a с выходом 83% (Схема 19).
Схема 19
R
R
SiMe3
SiMe3
CH2I2 (3 экв), i-Bu3Al (3 экв)
CH2Cl2, rt, 3 ч
D3O+
(H3O+)
R
SiMe3
3
1
2
al
D(H)
14a-e
15a (83%), 16b (80%),
16c (72%), 16d (65%),
16e (61%)
R= n-C4H9 (a), n-C5H11 (b), n-C6H13 (c), n-C8H17 (d), n-C12H25 (e)
109
Для установления стереоконфигурации соединения 16a встречным синтезом
из
гексинил(триметил)силана
были
получены
цис-
триметилсилил-2-бутилциклопропана.
и
транс-изомер
1-
Восстановлением
гексинил(триметил)силана был получен цис- и транс-гексенил(триметил)силан
[266,267] (Схема 20). Последующее циклопропанирование с помощью диазометана
дало
[268]
цис-
и
транс-изомеры
1-триметилсилил-2-бутилциклопропана.
Известно, что образование циклопропанового кольца с проходит стереоселективно
с сохранением стереоконфигурации исходного олефина [269,270]. Полученные циси транс-стереоизомеры обладали идентичным масс-спектром, но имели различные
времена удерживания на капиллярной колонке ГЖХ. Поскольку спектральные
параметры ЯМР
13
C и времена удерживания на капиллярной колонке газового
хроматографа цис-изомера и соединения 16a совпали, то был сделан вывод о цисориентация бутильного и триметилсилильного заместителей при циклопропановом
кольце.
Схема 20
Bu
H
SiMe3 H2O
ДИБАГ (1.2 экв)
ДИБАГ (1.5 экв)
Bu
SiMe3
гeксан, Et2O
rt
H
H2O
гексан
rt
CH2N2 [Pd(acac)2]
Bu
Bu
H
H
SiMe3
CH2N2 [Pd(acac)2]
Bu
SiMe3
CH2I2, i-Bu3Al
SiMe3
CH2Cl2, rt
Отнесения сигналов в спектрах ЯМР соединения 16a проведены на
основании 1D и 2D спектроскопии ЯМР (Схема 21). Так, связанная система
протонов циклопропанового фрагмента идентифицируется из корреляционных
пиков в HH COSY, HSQC и HMBC экспериментах (
м.д.,
H''С(2)=-0.01
м.д.,
HС(3)=1.01
HС(1)=-0.45
м.д.,
H'С(2)=0.70
м.д.). В одномерном спектре ЯМР 1H в области
резонанса протона при С(1) наблюдается 8 линий. Расчет констант спин-спинового
взаимодействия позволил получить три константы, две из которых оказались равны
~ 10 Гц, а третья - ~ 7 Гц, что также свидетельствует о цис-ориентации алкильной и
110
триметилсилильной группы, поскольку в циклопропановых системах КССВ для
цис-расположенных вицинальных протонов составляет 7-10 Гц, а для транс - 3-7
Гц [271].
Схема 21
0.01 м.д.
Me3Si D Bu
H 4 Bu
Me3Si
H1
-0.45 м.д.
H1
H 3 1.01 м.д.
H2
H 2 0.70 м.д.
триплет для H1
с J12=J13 ~ 8 Гц
мультиплет для H1
с J12=J13 ~ 10 Гц и J14 ~ 7Гц
H 2 Bu
Me3Si
H
1
H
3
H3
мультиплет для H1
с J12<>J13
D
Ориентации атома дейтерия в соединении 15a был установлена анализом его
одномерного протонного спектра, в котором сильнопольный сигнал при
HС(1)=-
0.45 м.д. из мультиплета в соединении 16a превращается в триплет со значением
КССВ ~ 8 Гц, что свидетельствует о том, что все три протона AMX спиновой
системы находятся в цис-ориентации друг относительно друга.
Аналогичным образом были идентифицированы продукты превращения ряда
кремнийорганических ацетиленов 16b-e. Во всех случаях в результате реакции с
Et3Al и i-Bu3Al образовывался с высоким выходом диастереомерно чистый
диизобутил[(2-алкил-3-(триметилсилил)-циклопропил)]алан 14.
Интересно, что при взаимодействии 5-хлор-1-пентинил(триметил)силана с
CH2I2
и
i-Bu3Al
после
гидролиза
реакционной
массы
получали
[2-(3-
иодпропил)циклопропил](триметил)силан 17 c выходом около 64% (Схема 22). Повидимому, в ходе реакции происходит нуклеофильное замещение атома хлора на
более
нуклеофильный
атом
диизобутилалюминийиодид,
иода.
Источником
образующийся
алюминия.
111
в
ходе
иодид
анионов
разложения
служит
карбеноида
Схема 22
SiMe3
Cl
CH2I2 (3 экв), i-Bu3Al (3 экв)
H3O+
SiMe3
I
CH2Cl2, rt, 3 ч
3
1
2
17
Так же как и в случае ранее рассмотренных реакций, наилучший выход 16a
был получен в среде дихлорметана и гексана. В среде толуола основным
продуктом
реакции
является
изо-бутилметилбензол,
идентифицированный
методом хроматомасс-спектрометрии. В эфирных растворителях (тетрагидрофуран,
диэтиловый эфир) реакция не проходит.
Интересно,
что
наибольший
выход
(83%)
16a
был
получен
при
использовании i-Bu3Al. При замене i-Bu3Al на Et3Al выход циклопропилалана
падает до 59% (Табл. 6, пункт 7) вследствие неполной конверсии исходного
ацетилена и образования побочных продуктов. Реакция с участием i-Bu2AlCl
приводит к получению соединения 16а с выходом 53% через 48 часов (Табл. 6,
пункт 8). В присутствии i-Bu2AlH или Et2AlCl реакция 1-гексинил(триметил)силана
с дииодметаном не приводила к образованию продукта превращения.
Существенное
кремнийорганических
отличие
ацетиленов
поведения
от
в
исследуемой
алкил(арил)замещенных
реакции
ацетиленов
заключается в том, что в структуре продукта реакции отсутствует фрагмент
алкильного заместителя триалкилалана, что указывает на значительное отличие
механизма
образования
циклопропановых
соединений.
Очевидно,
что
предложенная ранее схема превращения моно- и дизамещенных ацетиленов не
описывает поведение кремнийорганических ацетиленов в изучаемой реакции. Хотя
продукты реакции были надежно охарактеризованы, не удалось предложить
адекватного объяснения механизма образования циклопропилаланов 14. В
литературе
отсутствуют
кремнийорганических
сведения
ацетиленов,
что
об
аналогичных
свидетельствует
о
превращениях
нетривиальности
превращения.
Таким образом, был разработан метод диастереоселективного превращения
кремнийорганических ацетиленов строения R-C≡C-SiMe3 (где R=алкил) под
действием CH2I2 и i-Bu3Al в 1,2,3-тризамещенные циклопропаны.
112
2.5. Взаимодействие (1-алкинил)фосфинов с CH2I2 и триалкилаланами
Как следует из приведенных выше результатов, природа заместителя при
ацетиленовой связи оказывает сильное влияние на механизм и направление
исследуемой реакции. С целью изучения влияния электронных факторов на
характер
продуктов
превращения
было
изучено
взаимодействие
фосфорорганических ацетиленов с карбеноидами алюминия.
Установлено, что 1-гексинил(дифенил)фосфин под действием полученного
in situ диэтил(иодметил)алюминия Et2AlCH2I дает после дейтеролиза реакционной
смеси 1-гексинил(дейтерометил)дифенилфосфоний иодид 18а с количественным
выходом (Схема 23).
Схема 23.
CH2I2 + R3Al
Ph2PX
CH2Cl2, rt
R2AlCH2I (2 экв.)
CH2Cl2, rt, 30 мин
R2AlCH2I + RI
AlR2 I
+
Ph2P
D2O
+
[Ph2PCH2D]
X
X= 1-гексинил (a); Ph (b); n-Bu (c)
R= Et, i-Bu
n-Bu
PPh2
1. Et2AlCH2I (2 экв.)
2. H2O
n-Bu
X
92-95%
18a-c
PPh2
+
I
Me
MeI (1 экв.)
I
-
19a
С
целью определения структуры полученного соединения был проведен встречный
синтез
1-гексинил(метил)дифенилфосфоний
иодида
19а
реакцией
1-гексинил(дифенил)фосфина с 1 эквивалентом MeI. Спектральные характеристики
ЯМР 13C и 1H полученной таким образом фосфониевой соли и продукта гидролиза
реакционной смеси оказались идентичны. В спектре ЯМР
наблюдается дублет триплетов при
13
C соединения 18а
=14.00 м.д., вызванный спин-спиновым
взаимодействием ядер атомов углерода с ядрами атомов фосфора и дейтерия.
Таким образом, в результате взаимодействия (1-гексинил)дифенилфосфина с
карбеноидом алюминия (Et2AlCH2I) вместо ожидаемого циклопропилфосфина
образуется фосфониевая соль , причем ацетиленовая связь не принимает участия в
113
реакции. По-видимому, отрицательный индуктивный эффект фосфониевого
заместителя способствует понижению реакционной способности тройной связи за
счет уменьшения ее нуклеофильности.
Поскольку взаимодействие 1-гексинил(дифенил)фосфина с карбеноидами
алюминия проходило только по фосфиновому центру, было изучено поведение в
исследуемой реакции ряда фосфинов, таких как Ph3P, Ph2PBun. В результате
реакции после дейтеролиза образовывались дейтеросодержащие фосфониевые соли
18b,c с высоким выходом, который не зависил от природы триалкилалана (Et3Al, iBu3Al), используемого для генерации карбеноида алюминия. Интересно отметить,
что, несмотря на наличие в реакционной смеси иодэтана, образующегося в
результате Al-I обмена при взаимодействии CH2I2 с R3Al (где R= Et, i-Bu), в
реакцию с фосфином вовлекается исключительно карбеноид алюминия R2AlCH2I,
что можно связать с большей стабилизацией иодид-аниона в структуре А (Рис. 6).
Квантовохимические расчеты структур A-D (в модельных соединениях A и B для
упрощения расчѐтов в качестве алкильных заместителей при атоме алюминия
использованы метильные группы вместо этильных) в базисе 3-21+G* показывают
энергетическую
предпочтительность
взаимодействия
трифенилфосфина
с
Me2AlCH2I с образованием аддукта A, стабилизированного за счет координации
иодид-аниона с атомом алюминия.
I
I
+
P
Al
Me
Me
+
P
Me
А
(
r
298G0)
Al
+
P
Me
B
0 kcal/mol
I
Et
I
+
P Me
D
C
38.7 kcal/mol
42.4 kcal/mol
40.9 kcal/mol
Рисунок 6. Вычисленная относительная свободная энергия Гиббса реакции Ph3P c
Me2AlCH2I, EtI и MeI (3-21+G*).
Таким
превращаются
образом,
под
фосфорорганические
действием
дизамещенные
карбеноидов
алюминия
ацетилены
в
соединения
циклопропанового ряда, а образуют алюминийсодержащие фосфониевые соли.
114
не
2.6. Реакция замещенных пропаргиловых спиртов с CH2I2 и триалкилаланами
Как
следует
из
вышеизложенного,
взаимодействие
алкил-
и
фенилзамещенных ацетиленов с CH2I2 и триалкилаланами не приводило к
получению циклопропенов и бицикло[1.1.0]бутанов, образование которых можно
было бы ожидать согласно известным литературным данным по взаимодействию
ацетиленов с карбеноидами металлов. Вместо этого превращение проходило
сложным образом с получением алюминийорганических моноциклопропановых
соединений. Поскольку в структуре образующихся циклопропановых соединений
имеется реакционноспособная Al-C связь, было выдвинуто предположение, что
вовлечение в реакцию ацетиленовых соединений, содержащих легко уходящие
группы, позволит путем циклизации получить в одну стадию бис-циклопропаны,
спиропентаны, спиро[2.3]гексаны и более сложные циклические соединения
(Схема 24). Так, в результате превращения пропаргиловых спиртов или
галогенидов
следовало
бы
ожидать
образование
бис-циклопропанов
или
спирогексанов в зависимости от региохимии присоединения карбеноида алюминия
по тройной связи.
Схема 24.
X
( )n
R
n=0,1,2,..
( )n X
R
CH2I2 - Et3Al
X
( )n
Et
Et2 Al
or
R
Et
Et2 Al
-Et2AlX
-Et2AlX
R
( )n
Et
( )n
R
Et
С целью разработки новых методов получения дициклических соединений,
было изучено взаимодействие функционально-замещенных ацетиленов с CH2I2 и
триалкилаланами.
В первую очередь в качестве объектов превращения были использованы
пропаргиловые спирты вследствие широкого их применения в органическом
синтезе и простоты получения.
115
Схема 25.
R
OH
H
R
R
CH2I2 (5 экв.), R'3Al (6 экв.)
R'
1
CH2Cl2, rt, 3 h
R
R= n-C4H9, n-C5H11, n-C6H13,
n-C8H17, n-C12H25, Ph
R' = Et, i-Bu
R1=H, Me
1
H
15
72-89%
Бисциклопропан
20a
20b
20c
20d
20e
20f
20g
20h
20i
20j
20k
20l
20m
R
R'
R1
R2
n-C6H13
n-C4H9
n-C5H11
n-C8H17
n-C12H25
Ph
n-C4H9
n-C4H9
Ph
n-C4H9
n-C4H9
H
H
Et
Et
Et
Et
Et
Et
Et
i-Bu
i-Bu
Me
Et
Et
Et
20n
20o
20p
H
H
CH2OH
Et
Et
Et
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Me
H
H
H
H
H
H
H
Me
Me
H
H
nH
C4H9
Me
Et
-(CH2)5H
H
Выход 20,
%
77
87
89
88
85
72
81
85
74
—
—
—
—
—
—
—
Установили, что 2-нонин-1-ол реагирует с CH2I2 и Et3Al в среде
дихлорметана в течение 3 часов при комнатной температуре с образованием 1этил-1'-гексил-1,1'-бис-циклопропана 20a с выходом 77% (Схема 25). Наилучший
выход бис-циклопропана 20a был получен при проведении реакции в среде
дихлорметана
или
гексана.
В
эфирных
растворителях
(тетрагидрофуран,
диэтиловый эфир) реакция не проходила.
Идентификация полученного бис-циклопропана 20a была проведена с
использованием спектроскопии ЯМР 1H и
13
C. В спектре ЯМР 1Н 20a в области
0.05-0.15 м.д. имеется
типичный для несимметричных 1,1-дизамещенных
циклопропанов
мультиплет
AA'BB'
атомов
водорода
циклопропановых
фрагментов. В APT спектре 20a линии резонанса CH2-групп двух трехчленных
циклов проявляются при 9.10 и 9.20 м.д. В спектре HMBС (Рис. 7) наблюдаются
116
кросс-пики
между
атомами
водорода
циклопропановых
фрагментов
и
четвертичными атомами углерода C(4) и C(3), а также с С(2) и С(5).
10
9
7
8
5
6
2
1
4 3
14
11
13
12
Рисунок 7. Спектр ЯМР HMBC соединения 1а (стрелками указаны взаимодействия
в спектре HMBC).
Реакция
с
алкил-
и
фенилзамещенными
пропаргиловыми
спиртами
проходила аналогичным образом с образованием бис-циклопропанов 20b-f с
выходом 72-89%. Замена спиртовой функции на эфирную не влиял на характер
взаимодействия. Метиловый эфир 2-нонин-1-ола превращался в бис-циклопропан
20a с выходом 82%. 2-Метилзамещенный 2-алкин-1-ол (3-октин-2-ол) в условиях
реакции давал смесь региоизомерных бис-циклопропанов 20g в соотношении 1:1 с
общим выходом 81%. Однако более стерически затрудненный 2-метил-3-октин-2ол не вступал в реакцию с CH2I2 и Et3Al. Наличие атома водорода при тройной
связи в пропаргиловом спирте в таких соединениях как пропаргиловый спирт, 3метил-1-пентин-3-ол,
образованию
1-этинилциклогексанол,
соответствующих
1-гексин-3-ол
бис-циклопропанов.
препятствует
Аналогичное
поведение
демонстрируют пропаргиловые эфиры карбоновых кислот (2-пропинилацетат, 2пропинилпропионат). Также не удалось вовлечь в данную реакцию 1,4-бутиндиол
и его диметиловый эфир.
117
При использовании i-Bu3Al вместо Et3Al с высоким выходом (70-90%)
образуются
изо-бутилзамещенные
бис-циклопропаны
Однако
20h,i.
взаимодействие 2-гептин-1-ола с CH2I2 и Me3Al не привело к ожидаемому
метилзамещенному
бис-циклопропану.
Реакция
2-нонин-1-ола
с
в
CH2I2
присутствии i-Bu2AlH, i-Bu2AlCl или Et2AlCl также не приводила к образованию
бис-циклопропанов.
По-видимому, взаимодействие пропаргиловых спиртов с CH2I2 и R3Al идет
по схеме, аналогичной той, что была предложена ранее для реакции с алкил- и
фенилзамещенными ацетиленами (Схема 3). Однако присутствие в структуре
интермедиата C вицинально расположенных атомов алюминия и кислорода
приводит к реализации нового маршрута реакции (Схема 26). При элиминировании
алюмоксана
(R'2Al)2O
образуется
замещенный
винилциклопропан
D,
циклопропанирование которого дает замещенный 1,1'-бис-циклопропан.
Схема 26.
CH2I2 + R'3Al
R
R'2AlO
R
OH R'2AlCH2I
1
R R
2
I
A
R=alkyl, Ph
R'=Et, i-Bu
R1,R2=H,H; Me,H;
R
R'2AlCH2I + R'I
R'2AlO
R
2
1
R
AlR'2
R'3Al
I
R'2Al
R
R'
R
R
2
1
R
R'2AlCH2I
1
- R'2AlI
R'2AlO R
1
R
R
AlR'2
R'
R'2AlCH2I
2
B
- R'2AlI
2
R
R'
1
2
2
R
AlR'2
R'
R
- R'2AlI
R
1
-R'2AlOAlR'2
R'2AlO R
1
R
R
AlR'2
R'
C
D
R'2AlCH2I
- R'2AlI
2
R'2AlO R
1
R
R
-R'2AlOAlR'2
E
R' AlR'2
В качестве альтернативной схемы образования 1,1'-бис-циклопропана может
быть рассмотрен путь, предполагающий гомологизацию интермедиата С в E и
последующую 1,3-циклизацию. Однако, по-видимому, схема, предполагающая
118
превращение C в D более предпочтительна, поскольку, как будет показано ниже, в
случае гомопропаргиловых спиртов не происходит 1,3- и 1,4-циклизации.
Для подтверждения предложенной схемы образования бис-циклопропанов
было изучено взаимодействие 2-нонин-1-ола с CD2I2 и Et3Al (Схема 27). Согласно
данным ЯМР 1Н и
13
С спектроскопии положение атомов дейтерия в полученном
бис-циклопропане 21 соответствует ожидаемому по схеме 26.
Схема 27.
D
OH
n
Hex
+ CD2I2 + Et3Al
Региоселективность
D
D
CH2Cl2, rt
присоединения
D
карбеноида
n D
Hex
Et
21
D
H
H
алюминия
к
алкилзамещенному пропаргиловому спирту можно объяснить поляризацией
тройной
связи
под
обладающими
действием
алкильной
противоположными
квантовохимический
пропаргилового
расчет
спирта
гидроксиметильной
индуктивными
электронной
методом
и
эффектами.
структуры
с
B3LYP/6-31G*
группы,
Однако
бутилзамещенного
последующим
анализ
заселенностей молекулярных орбиталей методом NBO показал, что разделение
зарядов
между
sp-гибридизованными
атомами
углерода
незначительно
и
составляет всего 0.08 атомных единиц. По-видимому, образованию одного
региоизомера способствует внутримолекулярная координация атома алюминия с
атомом кислорода в интермедиате A (Схема 26)
I
Al
O
Al
O
Al
Al
Al
O
Al
O
I
Al
Al
I
I
-49.52 ккал/моль
Рисунок
8.
-58.07 ккал/мольl
Стандартная
-67.21 ккал/моль
энтальпия
образования
-59.41 ккал/моль
возможных
продуктов
иодметилалюминирования 2-гептин-1-ола с учетом различного типа координации
атома алюминия, вычисленная методом PM3.
119
Согласно квантовохимическим вычислениям, проведенным методом PM3,
наблюдаемая
региоселективность
иодметилалюминирования
2-гептин-1-ола
обусловлена эффектом координации атома алюминия с атомом кислорода, которая,
по-видимому, имеет место и в переходном состоянии (Рис.8).
Инертность терминальных пропаргиловых спиртов и 2-метил-3-октин-2-ола
в изучаемой реакции вызвана низкой реакционной способностью последних на
стадии карбоалюминирования тройной связи карбеноидом алюминия. Было
установлено, что наблюдаемая инертность терминального пропаргилового спирта
не является следствием возможного процесса его металлирования, поскольку
дейтеролиз реакционной массы в реакции с 1-этинилциклогексанолом не привел к
образованию 1-(2-дейтероэтинил)циклогексанола, который мог бы получиться из
металлированного алюминийорганическим соединением терминального ацетилена.
Расчет
распределения
B3LYP/6-31G*
с
электронной
последующим
плотности
NBO
в
анализом
1-гексин-3-оле
показывает
методом
значительное
разделение зарядов между sp-гибридизованными атомами углерода, составляющее
0.24 атомных единицы. Наибольшая электронная плотность при этом локализована
на терминальном sp-гибридизованном атоме углерода при атоме водорода. Таким
образом, электронные факторы способствуют образованию региоизомера с атомом
алюминия при терминальном атоме углерода. В этом случае невозможна
внутримолекулярная
способствующая
координации
понижению
атома
энергии
алюминия
переходного
с
атомом
состояния
кислорода,
реакции
иодметилалюминирования. С другой стороны, в терминальных пропаргиловых
спиртах, в отличие от алкилзамещенных терминальных ацетиленов, ацетиленовая
связь проявляет более низкую нуклеофильность вследствие отрицательного
индуктивного эффекта гидроксиметильной группы.
Инертность в изучаемой реакции 2,2-диметилзамещенного 2-алкин-1-ола
(2-метил-3-октин-2-ола)
вызвана, по-видимому,
наличием двух алкильных заместителей
при
стерическими
третичном
факторами
атоме
–
углерода.
Использование каталитических количеств солей, катализирующих реакцию
карбоалюминирования (Cp2ZrCl2, Cp2TiCl2, ZrCl4) не способствовало превращению
терминальных пропаргиловых спиртов и 2-метил-3-октин-2-ола. Следует отметить,
120
что
пропаргиловые
спирты
менее
активны
в
реакции
каталитического
карбоалюминирования, чем алкилацетилены [272].
Как уже отмечалось, взаимодействие 2-гептин-1-ола с CH2I2 и Me3Al не
привело к ожидаемому бис-циклопропану. Проведение реакции в кипящем
дихлорэтане, а также использование каталитических количеств Cp2ZrCl2 и Cp2TiCl2
не способствовало ее прохождению. Меньшую реакционную способностью Me3Al
по отношению к CH2I2 (относительно Et3Al и i-Bu3Al) можно связать с его большей
склонностью к образованию ассоциатов [273]. Кроме того, инертность замещенных
пропаргиловых спиртов по отношению к Me3Al и CH2I2 можно связать с меньшей,
чем в алкилзамещенных ацетиленах нуклеофильностью ацетиленовой связи.
Следует подчеркнуть существенное отличие между системой реагентов
CH2I2-Et3Al
и
реагентом
Симмонса-Смита,
проявляющееся
в
реакции
с
пропаргиловыми спиртами (Схема 28). Пропаргиловые спирты под действием
CH2I2 и цинк-медной пары дают с низкими выходами -циклопропилкетоны (2030%) и
-ненасыщенные кетоны (6-15%), [274] а при использовании системы
реагентов CH2I2-R3Al превращаются в бис-циклопропаны с высоким выходом.
Схема 28.
Me
R
R
CH2I2-Zn/Cu
1
O
20-30%
+
R
O
R
OH
R
R
1
CH2I2-Et3Al
R
Et
R
1
6-15%
75-90%
Данное различие можно связать с различной природой металла. Для
реагента
Симмонса-Смита
характерно
циклопропанирование ненасыщенных
соединений, а для карбеноидов алюминия – иодметилалюминирование.
Таким образом, впервые было установлено, что взаимодействие замещенных
пропаргиловых спиртов с CH2I2 и триалкилаланами (Et3Al, i-Bu3Al) приводит к
селективному образованию 1,1‘-замещенных бис-циклопропанов с высокими
выходами.
121
1
2.7. Реакция гомопропаргиловых и бисгомопропаргиловых спиртов
с CH2I2 и триалкилаланами
С целью изучения закономерностей взаимодействия ацетиленовых спиртов с
CH2I2 и R3Al в зависимости от степени отдаленности гидроксильной и
ацетиленовой функции друг от друга, а также разработки общего метода
превращения
функционально-замещенных
ацетиленов
в
соединения
циклопропанового ряда, была исследована реакция гомопропаргиловых и
бисгомопропаргиловых спиртов с CH2I2 и триалкилаланами (Me3Al, Et3Al).
В случае реакции гомопропаргиловых и бисгомопропаргиловых спиртов с
CH2I2 и R3Al можно ожидать, в соответствии со схемой 26, образования
замещенных циклопропилциклобутанов и циклопропилциклопентанов или же
спиро[2.4]гептанов и спиро[2.5]октанов. Однако было установлено, что реакция 3нонин-1-ола с CH2I2 и Et3Al в среде дихлорметана в течение 24 часов при
комнатной температуре с последующим дейтеролизом реакционной массы дает 1(2-дейтероксиэтил)-1-этил-2-н-амил-2-(2-дейтероэтил)циклопропан 22а с выходом
68% (Схема 29).
Схема 29.
R'
(CH2)2OH
CH2I2 (4 экв.)
R3Al (6 экв.)
R2 Al(CH2)2
CH2Cl2, rt
R'
(CH2)2OAlR2
D2O
(CH2)2OD
R'
R
22a: R‘=n-C5H11, R=Et,
22b: R‘=n-C4H9, R=Et,
22c: R‘=n-C12H25, R=Et,
22d: R‘=n-C4H9, R‘=Me,
22e: R‘=n-C5H11, R=Me,
22f: R‘= n-C8H17, R=Me,
22g: R‘= n-C12H25,R=Me
D(CH2)2
R
22a-g
68%
63%
62%
71%
75%
83%
80%
Структура образующегося в результате реакции циклопропансодержащего
АОС устанавливалась на основании анализа продукта его дейтеролиза 22a
методами
ЯМР
спектроскопии,
поскольку
интерпретация
корреляционных
спектров АОС была затруднена вследствие процессов лигандного обмена между
атомами алюминия.
122
27.09 м.д.
29.37 м.д.
12
9
11
10
8
13
2
14
1
7
5
6
D
3
4
OD
23.99 м.д.
Рисунок 9. Спектр ЯМР HMBC соединения 22а.
Циклопропановый
фрагмент
в
спектре
1
ЯМР
характеризуется АВ системой двух атомов водорода
H
соединения
22а
С(3)Ha=0.10 м.д. и
С(3)Hb=0.13 м.д. с геминальной константой спин-спинового взаимодействия
2
JНН=4.4 Гц, которые связаны в эксперименте HSQC с сигналом углеродного атома
С(3)=23.99 м.д., имеющими кросс-пики в эксперименте НМВС с двумя сигналами
четвертичного атома углерода
соответствующими
С(1)=27.09 м.д. и
заместителями при
Поскольку в спектре ЯМР
13
С(2)=29.37 м.д., а также с
циклопропановом кольце
(Рис. 9).
С соединения 22а наблюдался только один набор
сигналов, был сделан вывод о стереоселективном характере прохождения реакции,
однако
анализ
NOESY
стереоконфигурацию
Безуспешным
также
заключающегося
в
циклопропилэтильной
спектра
не
образующегося
оказалось
оценке
позволили
тетразамещенного
применение
энергии
перегруппировки,
однозначно
описанного
переходного
циклопропана.
выше
состояния
отвечающего
установить
подхода,
стадии
образованию
2двух
возможных изомеров. Величины стандартной энтальпии образования двух
переходных состояний различаются менее чем на 0.2 ккал/моль, что не позволяет
123
сделать однозначных выводов относительно стереоконфигурации образующегося
циклопропана.
Взаимодействие 3-октин-1-ола и 3-додецин-1-ола с CH2I2 и Et3Al после
дейтеролиза
так
же
приводило
к
образованию
с
хорошими
выходами
тетразамещенных циклопропанов 22b,c.
Реакция гомопропаргиловых спиртов с CH2I2 в присутствии Me3Al проходит
менее активно и для завершения реакции требуется не менее 2 суток. В результате
превращения образуются 1,1,2,2-тетразамещенные циклопропаны. Интересно, что
аналогичная реакция диалкилзамещенных ацетиленов с CH2I2 и Me3Al приводила к
селективному
получению
2-иодэтилпроизводных
циклопропана,
которые
образуются в процессе Al-I обмена между циклопропилсодержащим АОС и CH2I2.
Вероятно, что в случае гомопропаргиловых спиртов Al-I обмену препятствует
внутримолекулярная координация атома кислорода с атомом алюминия (Схема 30).
Интересно, что данное наблюдение может свидетельствовать о транс-конфигурации
соединений 22a-g. При увеличении количества вовлекаемого в реакцию CH2I2
(соотношение [3-октин-1-ол]:[CH2I2]:[Me3Al]=1:8:6) удается сместить равновесие в
сторону образования с выходом 52% иодорганического производного 23.
Циклопропановый фрагмент в соединении 23 характеризуется АВ протонной
системой
Н2С= 0.22 и 0.28 м.д. с геминальной константой спин-спинового
взаимодействия (КССВ) 3JНН = 4.4 Гц, связанной в эксперименте HMBC с двумя
сигналами четвертичных атомов углерода при 29.57 м.д. и 21.73 м.д.
Схема 30.
R''
R'
Me
R'
AlMe2
+CH2I2
-Me2AlCH2I
R''
R'
Me
70-90%
R''
CH2Cl2, rt
R'
CH2I2 + Me3Al
CH2Cl2, rt
R',R''=alkyl,alkyl;
alkyl, H
Me
Me
OH
Al O
R'
R'=alkyl
Me2 Al
Me
+CH2I2 (4 eq)
-Me2AlCH2I
I
I
OH
OAlMe2
H2O
I
R'
Me
23 (R=n-Bu)
52%
124
R'
Me
Таким образом, было установлено, что гомопропаргиловые спирты, в
отличие от пропаргиловых, превращаются в изучаемой реакции в тетразамещенные
циклопропаны, аналогично тому, что наблюдалось ранее в случае реакции с алкили арилзамещенными ацетиленами (Схема 31).
Схема 31.
n-C4 H9
OH
n-C4 H9
Et
n-C4 H9
OH
CH2I2 + Et3Al
CH2Cl2, rt, 24 h
CH2Cl2, rt, 3 h
OD
n-C4 H9
D2O
Et
63%
D
87%
n-C4 H9
n-C4 H9
D2O
n-C4 H9
CH2Cl2, rt, 8 h
n-C4 H9
Et
D
85%
Схема 32.
R'
R
CH2I2 + R'3Al
R'2AlCH2I
- R'2AlI
R'2AlCH2I + R'I
R
R'
-R'2AlOAlR'2
n=1
R
(CH2)nOH
R
R'2AlCH2I
I
(CH2)nOAlR'2 R' Al
3
AlR'2
(CH2)nOAlR'2 R' AlCH I R
2
2
R'
- R'2AlI
AlR'2
R
- R'2AlI
R=alkyl, Ph
R'=Et, Me
n=1,2
R
AlR'2
(CH2)2OAlR'2
R'
D
(CH2)nOAlR'2
R'
A
AlR'2
n=2
R'2AlCH2I
- R'2AlI
R
(CH2)2OAlR'2
R'
C
R'2 Al
D2O
D2O
(CH2)2OD
R'
R
D
B
R
(CH2)2OD
R'
D
24 (R=n-Bu, R'=Me)
22
Очевидно, что начальные этапы реакции в случае пропаргиловых и
гомопропаргиловых
спиртов
аналогичны
до
стадии
образования
циклопропансодержащего АОС A (Схема 32). Далее в случае пропаргиловых
спиртов
происходит
элиминирование
алюмоксана
с
получением
винилциклопропана B. Гомопропаргиловые спирты вместо 1,3-элиминирования
претерпевают внедрение метилена по Al-C связи. Дальнейшая перегруппировка C
125
ведет к получению циклопропансодержащего АОС D, при дейтеролизе которого
образуется циклопропан 22. При взаимодействии 3-октин-1-ола, CH2I2 и Me3Al в
соотношении
1:4:6
после
дейтеролиза
из
реакционной
массы
было
выделено
дейтерированное производное 24 с выходом 15%.
Другим косвенным доказательством предложенной схемы превращения
гомопропаргиловых спиртов является эксперимент с участием 4-фенилбут-3-ин-1ола, который взаимодействует с Me3Al и CH2I2 с селективным образованием после
дейтеролиза 1,1-дизамещенного циклопропана 25 (Схема 33).
Схема 33.
CH2I2 (4 экв.)
Me3Al (6 экв.)
OH
CH2Cl2, rt
2 дня
Me
Me2Al
D
OAlMe2
Me
25
OD
Согласно предлагаемой схеме превращения гомопропаргиловых спиртов,
структура образующегося замещенного циклопропана определяется на стадии
присоединения
карбеноида
алюминия
к
ацетилену,
то
есть
зависит
от
региоселективности карбоалюминирования ацетиленового спирта. Для ряда
ацетиленовых спиртов был проведен NBO анализ заселенностей молекулярных
орбиталей
методом
B3LYP/6-31G*.
Согласно
данным
квантовохимических
расчетов (Табл. 7), в н-бутилзамещенных ацетиленовых спиртах, имеющих одну
или две метиленовые группы между ацетиленовой и гидроксильной функцией,
наблюдается небольшое преобладание электронной плотности на атоме углерода
при
функционально-замещенной
группе.
По-видимому,
как
и
в
случае
алкилзамещенных пропаргиловых спиртов, основным фактором, способствующим
образованию одного региоизомера, является внутримолекулярная координация
атома алюминия с атомом кислорода в продукте карбоалюминирования с
формированием пятичленного цикла. В случае фенилзамещенного пропаргилового
спирта разделение зарядов между sp-гибридизованными атомами углерода
составляет всего 0.02 атомные единицы и, по-видимому, вышеописанный эффект
координации атомов алюминия и кислорода определяет региоселективность стадии
карбоалюминирования. В то же время, характер поляризации ацетиленовой связи в
126
4-пентин-1-оле противоположен тому, что наблюдается в алкилзамещенных
пропаргиловых и гомопропаргиловых
ацетиленовых спиртах, что должно
способствовать присоединению атома алюминия по терминальному атому
углерода ацетиленовой связи. Как отмечено выше, пропаргиловые спирты с
терминальной тройной связью оказались неактивны в изучаемой реакции, однако
реакционная способность 4-пентин-1-ола должна быть выше, чем у 3-пропин-1-ола,
поскольку отрицательный индуктивный эффект гидроксигруппы разделенный от
ацетиленовой связи двумя метиленовыми группами снижает ее нуклеофильность в
значительно меньшей мере.
Таблица 7. Вычисленныеa значения зарядов q(C) и q(C*) (ат. ед.) на атомах
углерода тройной связи в ацетиленах R1-C C*-R2.
a
№
R1
R2
q(C)
q(C*)
1
n-Bu
0.0
-0.08
-CH2O( AlMe3)AlMe2
2
n-Bu
0.0
-0.04
-(CH2)2O( AlMe3)AlMe2
3
Ph
-0.02
0
-(CH2)2O( AlMe3)AlMe2
4
H
-0.24
-0.02
-(CH2)3O( AlMe3)AlMe2
B3LYP/6-31G*. Анализ заселенностей молекулярных орбиталей проводился
методом NBO.
Действительно, при взаимодействии 4-пентин-1-ола с CH2I2 и Et3Al в среде
дихлорметана после дейтеролиза реакционной массы был получен замещенный
циклопропан 26 с выходом 56% (Схема 34). При использовании Me3Al вместо
Et3Al, а также при увеличении количества вовлекаемого в реакцию CH2I2
(соотношение [ацетилен]:[CH2I2]:[Me3Al]=1:8:6) удалось получить иодсодержащий
1,1-дизамещенный циклопропан 27 с 35% выходом. Поскольку региохимия
присоединения карбеноида алюминия к ацетиленовой связи изменилась и атом
алюминия присоединяется к терминальному атому углерода, то отсутствует
возможность 1,2-элиминирование алюмоксана и образования бис-циклопропанов.
Взаимодействие 4-пентин-1-ола с CH2I2 и триалкилаланами происходит по
маршруту свойственному алкил- и арилзамещенным ацетиленам.
127
Схема 34.
(CH2)3OH
H
CH2I2 (4 экв.)
Et3Al (6 экв.)
H
(CH2)3OAlEt2
D2O
Et
H
(CH2)3OD
56%
Et
AlEt2
D
26
Et2AlCH2I
H
Et2 Al
(CH2)3OAlEt2
Et3Al
CH2I
(CH2)3OAEt2
H
Et
Et2 Al
2 Et2AlCH2I
(CH2)3OAlEt2
H
Et
AlEt2
(CH2)3OH
H
CH2I2 (8 экв.)
Me3Al (6 экв.)
(CH2)3OAlMe2
H
Me
I
H2O
(CH2)3OH
H
Me
I
35%
27
Структура соединения подтверждается данными ЯМР спектроскопии. Так,
иодметильная группа представлена сильнопольным сигналом углеродного атома
при 12.71 м.д. и диастереотопными сигналами метиленовых протонов в слабом
поле при 3.09 м.д. и 3.39 м.д. Диастереотопное расщепление метиленовых
протонных сигналов наблюдается благодаря наличию соседнего хирального
центра.
Диастереотопными
циклопропанового
являются
фрагмента
(10.47
и
и
метиленовые
11.27
м.д.).
углеродные
Атомы
атомы
водорода
циклопропанового кольца образуют сильносвязанную ABCD систему в области
0.29-0.46 м.д. с неэквивалентным экранированием каждого из атомов. В спектре
COSY наблюдается взаимодействие метильной группы с атомом водорода при
третичном атоме углерода и с метиленовой группой при атоме иода. В спектре
HMBC имеется кросс-пик между метильной группой и четвертичным атомом
углерода циклопропанового кольца.
Использованный нами подход, основанный на анализе распределения
электронной плотности между атомами углерода тройной связи ацетиленах, хотя и
не является строгим, но качественно верно описывает региоселективность
карбоалюминирования ацетиленовых спиртов.
128
Таким образом, установлено, что ацетиленовые спирты, имеющие две или
три метиленовые группы между ацетиленовой и гидроксильной функцией,
образуют ди-, три- и тетразамещенные циклопропановые структуры, аналогичные
тем, что наблюдались ранее в случае реакции с моно- и диалкилзамещенными
ацетиленами.
2.8. Реакция замещенных пропаргиламинов с CH2I2 и триалкилаланами
Взаимодействие пропаргиловых спиртов с R3Al и CH2I2 приводит к
образованию
бис-циклопропановых
элиминирования
алюмоксана
от
соединений
вследствие
интермедиатного
легкости
1,2-
циклопропилсодержащего
алюминийорганического соединения. Можно было ожидать, что при вовлечении в
реакцию
замещенных
галогенидов
пропаргилгалогенидов
алюминия
(пропаргилбромид,
будет
проходить
1-бромокт-2-ин)
под
аналогичное
еще
легче,
действием
элиминирование
однако
последние
подвергаются
Et3Al
неселективным превращениям с образованием смеси соединений, которые, повидимому, представляют собой продукты кросс-сочетания с триалкилаланами и
перегруппировки
гидроксильной
в
алленовые
группы
на
углеводороды.
аминогруппу
С другой
может
стороны, замена
препятствовать
стадии
элиминирования и способствовать образованию азотсодержащих циклопропановых
соединений. Учитывая важную роль различных функциональных заместителей в
индукции
биологической
активности
и
продолжая
исследование
реакций
функционально-замещенных ацетиленов с карбеноидами алюминия, впервые
изучено
взаимодействие
замещенных
пропаргиламинов
с
CH2I2
и
триалкилаланами.
Установлено, что взаимодействие N,N-диметил-N-(2-гептинил)амина с CH2I2
и
Et3Al
в
мягких
условиях
приводит
к
образованию
N-{2-[(1-
бутилциклопропил)метил]-2-пропенил}-N,N-диметиламина 28а с выходом 79%
(Схема 35).
129
Схема 35.
R
CH2I2 (6 экв.)
Et3Al (6 экв.)
NMe2
R
NMe2
CH2Cl2, rt, 5 h
R= n-С4H9 (a), n-C6H13 (б), Ph (c), n-C5H11 (d)
28a (79%)
28b (83%)
28с (89%)
28d (81%)
Идентификация соединения 28a была сделана на основании двумерных
экспериментов ЯМР HSQC, COSY и HMBC. В сильном поле протонного
магнитного резонанса наблюдается характерный мультиплетный сигнал
H=0.25-
0.4 м.д., принадлежащий сильносвязанной четрехспиновой системе AA‘BB‘
протонов 1,1-дизамещенного циклопропанового фрагмента молекулы. В спектре
HMBC этот мультиплет имеет кросс-пики с углеродными атомами С(3), С(4) и
С(5) (Рис. 10). Синглетный сигнал атомов водорода метиленовой группы С(3)H2 в
том же спектре HMBC образует кросс-пики с С(1), C(2) и С(11).
7
8
5
3
4
6
cp
9
1
2
N
11
10
Рисунок 10. Спектр HMBC соединения 28а.
С наибольшим выходом соединение 28а получено при проведении реакции в
среде дихлорметана и дихлорэтана. В эфирных растворителях (тетрагидрофуран,
диэтиловый эфир) реакция не проходит.
130
Аналогичным
ненасыщенных
образом,
аминов
28b-d
с
образованием
проходит
циклопропилсодержащих
реакция
с
N,N-диметил-N-(2-
октинил)амином, N,N-диметил-N-(2-нонинил)амином и N,N-диметил-N-(3-фенил-2пропинил)амином.
Было изучено влияние природы алюминийорганического соединения на
состав и выход продуктов реакции. В случае N,N-диметил-N-(2-гептинил)амина,
при замене Et3Al на i-Bu3Al выход продукта падал до 45% вследствие неполной
конверсии
исходного
ацетилена
и
образования
побочных
продуктов.
В
присутствии Me3Al реакция N,N-диметил-N-(2-гептинил)амина с CH2I2 не
приводила к образованию 28a.
Особенностью реакции замещенных пропаргиламинов с CH2I2 и Et3Al
является необходимость предотвращения образования четвертичных аммонийных
солей, которые могут получаться в результате взаимодействия аминов с CH2I2 или
с EtI, получающимся в процессе генерации карбеноида алюминия по обменной
реакции. Было установлено, что N,N-диметил-N-(2-гептинил)амин в присутствии
эквимольного количества Et3Al не образует аммонийную соль с CH2I2 вследствие
формирования прочной донорно-акцепторной N→Al связи. В связи с этим был
предложен следующий порядок загрузки реагентов в реактор: пропаргиламин,
Et3Al, CH2I2. После завершения реакции для выделения продукта реакции
алюминийорганический комплекс разлагают с помощью водного раствора NaOH.
При этом в реакционной смеси может присутствовать CH2I2 и EtI, которые могут
реагировать с соединением 28 с образованием аммонийных четвертичных солей.
Поскольку EtMgBr хорошо реагирует с иодорганическими соединениями, давая
продукты кросс-сочетания, для предотвращения образования четвертичных солей
реакционная смесь до гидролиза обрабатывают эфирным раствором EtMgBr.
Использование вышеупомянутых процедур позволил повысить выход целевых
циклопропанов.
При увеличении продолжительности реакции до 4 дней при комнатной
температуре
происходит
накопление
продукта
циклопропанирования
ненасыщенной связи в соединении 28. В случае N,N-диметил-N-(3-фенил-2пропинил)амина проходит селективное образование дициклопропана 29с с
выходом 76% (Схема 36). Добавление двух эквивалентов Et3Al и CH2I2 к
131
реакционной массе через 24 часа после начала реакции не способствовала
ускорению образованию дициклопропанов. Алкилзамещенные пропаргиламины
превращаются в дициклопропановые соединения 29 a,b,d с выходом 40-50%. Такой
низкий выход обусловлен неселективным прохождением реакции с побочным
образованием неидентифицированного изомерного по составу продукта (согласно
хром-масс-спектрометрии)
в
количестве
30-40%,
выделение
которых
в
индивидуальном виде затруднено вследствие близкого значения Rf изомеров. Более
эффективный метод получения дициклопропановых производных 29 заключается в
выделении
моноциклопропилсодержащего
ненасыщенного
амина
28
с
последующим вовлечением его в реакцию циклопропанирования с помощью CH2I2
и Et3Al (Схема 36).
Схема 36.
R
Ph
NMe2
CH2I2 (6 экв.)
Et3Al (6 экв.)
R
CH2Cl2, rt, 4 дня
NMe2
CH2I2 (6 экв.)
Et3Al (6 экв.)
NMe2
29a: n-C6H13 (48%),
29b: n-C4H9 (41%),
29d: n-C8H17 (49%)
Ph
CH2Cl2, rt, 5 ч
NMe2
28c
89%
CH2I2 (2 экв.)
Et3Al (2 экв.)
CH2Cl2, rt, 6 ч
91%
CH2I2 (6 экв.)
Et3Al (6 экв.)
Ph
CH2Cl2, rt, 4 дняя
76%
NMe2
29c
С целью подтверждения структуры соединения 29c была синтезирована его
четвертичная аммонийная соль 30 реакцией с дициклопропиламина с MeI и
охарактеризована
методами
ЯМР
спектроскопии.
Наличие
положительно
заряженного атома азота в молекуле приводит к проявлению прямой константы
132
1
спин-спинового взаимодействия
триплетного
расщепления
сигнала
14
интенсивностей 1:1:1 (спин ядра
углеродных сигнала
J(13C-14N) = 4Гц, наблюдающейся в виде
N-метильных
групп
с
соотношением
N = 1). В эксперименте HSQC все три
CH3)3 = 53.66; 53.70; 53.74 коррелируют с единственным
девятипротонным синглетным сигналом
CH3) = 3.07 м.д. Последний сигнал
имеет кросс-пики в эксперименте НМВС с
(CH2) = 72.99 м.д. за счет
вицинальных взаимодействий протонов N(CH3)3 и N(CH2) группы. Синглетные
протоны
(CH2) мостика участвуют как в геминальном взаимодействии с
четвертичными атомами углерода C(2) = 15.94 м.д., так и двумя эквивалентными
атомами углерода C(сp)=11.89 м.д. циклопропанового фрагмента, четыре протона
которого представляют сильносвязанную АА‘BB‘ систему (COSY) в области H =
0.39-0.45 м.д. В свою очередь, указанная четырехпротонная система коррелирует в
НМВС эксперименте с метиленовым углеродным атомом
C(3) = 42.41 м.д.,
связанным в HSQC с синглетным двухпротонным сигналом Н2С(3) = 2.01 м.д.
Однозначные корреляции в НМВС эксперименте сигнала протонов метиленовой
группы Н2С(3) с сигналами геминального четвертичного углеродного атома C(4)
= 23.11 м.д., а также вицинального ipso атома углерода
С(5) = 144.98 м.д.
фенильного заместителя и двух эквивалентных углеродных атомов второго
С(sp2) = 13.17 м.д. полностью подтверждает
циклопропанового фрагмента
предложенную структуру (Рис. 11).
7
8
6
5
9
4
3
2
1
10
+ 11
N
13
cp2
I
-
12
cp1
Рисунок 11. Спектр ЯМР HMBC соединения 30.
133
Пропаргиламины, в отличие от алкинилфосфинов, в условиях реакции не
образуют четвертичные соли, что связано, по-видимому, с большей основностью
аминов по сравнению с фосфинами. Известно, что Me3N является более сильным
основанием, чем Me3P по отношению Et3Al, и образует более прочные
алюминийорганические комплексы, что согласуется с теорией ЖМКО Пирсона.
Таким образом, в отличие от пропаргиловых спиртов, замещенные
пропаргиламины реагируют с CH2I2 и Et3Al без элиминирования аминогруппы, что
может быть связано с меньшей электроотрицательностью атома азота по
сравнению с атомом кислорода.
2.9. Реакция 1,4-енинов с CH2I2 и триалкилаланами
Полученные
предположение
выше
о
результаты
возможности
подтверждают
синтеза
ранее
бициклических
выдвинутое
соединений
из
функционально-замещенных ацетиленов путем их взаимодействия с CH2I2 и
триалкилаланами.
В
дициклопропановые
двойной
связи
в
случае
пропаргиловых
соединения
спиртов
формировались
промежуточно
при
образующихся
и
пропаргиламинов
циклопропанировании
замещенных
алкенил-
и
аллилциклопропанах. Можно предположить, что введение олефиновой функции в
молекулу ацетилена также приведет к получению дициклопропановых соединений
в
изучаемой
реакции.
То
есть
при
взаимодействии
алифатических
алкенилацетиленов с CH2I2 и R3Al будут формироваться замещенные бисциклопропаны,
а
из
замещенных
аллилацетиленов
получаться
(циклопропилметил)циклопропаны. С целью разработки новых методов получения
дициклопропановых соединений было изучено взаимодействие замещенных
алкенил- и аллилацетиленов с CH2I2 и триалкилаланами.
Предварительными
экспериментами
установили,
что
замещенные
винилацетилены (2-метилокт-1-ен-3-ин, 1-этинилциклогексен) при взаимодействии
с 4 эквивалентами CH2I2 и 6 эквивалентами Et3Al при комнатной температуре через
30
часов
превращаются
в
сложную
смесь
олигомерных
углеводородов,
идентификация которых была затруднена. Данное соотношение реагентов было
идентично использованному ранее в реакции с алкил- и фенилзамещѐнными
ацетиленами. Несмотря на полную конверсию исходных винилацетиленов, анализ
134
реакционной массы методом ЯМР
13
С и
1
H показал отсутствие в ней
циклопропановых соединений. Замещенные 1,3-диины (дека-4,6-диин, гексадека7,9-диин) и 1,3-диены (изопрен, 1,4-транс,транс-дифенилбутадиен) в аналогичных
условиях проявили инертность в исследуемой реакции. Данный факт можно
объяснить снижением нуклеофильности кратной связи вследствие сопряжения.
Однако аллилзамещенные ацетилены (1-нонен-4-ин, 1-децен-4-ин), в
отличие от 1,3-енинов и 1,3-диинов, реагировали с CH2I2 и Et3Al в вышеуказанных
условиях с образованием после дейтеролиза монодейтеросодержащих (согласно
хроматомасс-спектрометрии) углеводородов с составом С15Н27D и С16Н29D
соответственно. На основании ранее предложенной ранее схемы превращения
алкил- и фенилзамещенных ацетиленов в три- и тетразамещенные циклопропаны
можно предположить, что в условиях реакции образуется дициклопропановые
соединения
31a,b
и/или
31’a,b,
содержащие
моно-
и
тетразамещенный
циклопропановые фрагменты (Схема 37). В спектрах ЯМР 13C дейтеросодержащих
продуктов в сильной области поля наблюдали две пары сигналов, принадлежащих
CH2D и CH3 группам дейтероэтильного и этильного фрагментов, что указывает на
одновременное образование региоизомеров 31a,b и 31’a,b, соотношение которых
составляло 1:1 и определялось по значению интенсивности вышеупомянутых
сигналов атомов углерода (C(9), C(26) для соединений 31a, 31a’ и C(10), C(28) для
соединений 31b, 31b’) в спектрах ЯМР
13
C. В то же время, мы исключили
образование цис- и транс-изомеров, поскольку в этом случае мы наблюдали бы в
спектре ЯМР
13
C удвоение сигналов асимметричных и ближайших к ним атомов
углерода, как это имеет место быть в случае продукта реакции с 5-децином.
Отнесения сигналов в спектрах ЯМР соединениях 31a,b и 31’a,b сделаны с
использованием корреляционных методов ЯМР спектроскопии (COSY, HSQC,
HMBC) и сопоставлением полученных спектральных данных с параметрами ранее
синтезированного 1,2-диэтил-1,2-дибутилциклопропана. Наличие в спектре ЯМР
13
С смеси региоизомеров 31a и 31’a сигналов метиленовой группы при 4.32 и 4.49
м.д. и мультиплета в области 0.1-0.4 м.д. в спектре ЯМР 1H указывают на
присутствие в структуре соединений монозамещенного или 1,1-дизамещенного
циклопропанового фрагмента. В спектре APT и DEPT 135 проявляются 3 CH3, 1
CH, 11 CH2 групп, а также 2 четвертичных атома углерода. В спектре HMBC
135
наблюдается
взаимодействие
атомов
водорода
метиленовой
группы
тетразамещенного циклопропанового кольца с атомами углерода метиленовой
группы циклопропилметильного фрагмента,
-метиленовой группы бутильного
заместителя, а также с двумя четверичными атомами углерода. Вследствие
диастереотопности
атомов водорода
метиленовых групп
монозамещенного
циклопропанового фрагмента проявляется их магнитная неэквивалентность в
спектрах ЯМР
алкил-
и
13
С и 1H. Как уже ранее отмечалось при рассмотрении реакции
фенилзамещенных
ацетиленов
с
и
CH2I2
триалкилаланами,
стереоконфигурация тетразамещенного циклопропана определяется на стадии
переходного состояния при 2-циклопропилэтильной перегруппировке и зависит от
объема заместителей при тройной связи в ацетиленах. В то случае если
стерический объем заместителей близок друг к другу, а также к объему этильной
группы, то можно ожидать, что перегруппировка будет идти нестереоселективно с
одновременным образованием цис- и транс-изомеров. Напротив, при сильно
различающемся стерическом объеме заместителей, как, например, в 2-октине,
образуется только один стереоизомер. Таким образом, стереоселективный характер
превращения
алкилаллилацетиленов
в
изучаемой
реакции
указывает
на
значительное различие в стерических объемах заместителей при тройной связи. На
основании этого можно предположить, что алкилаллилацетилены первоначально
превращаются в алкил(циклопропилметил)ацетилены.
Схема 37
R
CH2I2 (4 экв.)
Et3Al (6 экв.)
R
CH2Cl2, rt, 30 h
Et
R
+
AlEt2
a: R= n-C4H9
b: R= n-C5H11
Et
Et2 Al
D2O
R
R
31a+31'a 83%
31b+31'b 77%
+
Et
D
D
31a,b
136
Et
1:1
31'a,b
Для подтверждения этого предположения была изучена зависимость состава
продуктов реакции от времени. Было установлено, что первоначально проходит
циклопропанирование двойной связи в исходном 1,4-енине с образованием
(циклопропилметил)ацетиленов
что
32a-c,
свидетельствует
о
большей
нуклеофильности двойной связи по сравнению с тройной в реакции с карбеноидом
алюминия. При использовании 2 мольных эквивалентов CH2I2 и Et3Al селективно
получены (циклопропилметил)ацетиленов 32a-e с выходами 43-58%. Через 6 часов
после начала реакции в реакционной массе наряду с непрореагировавшим
алкилаллилацетиленом обнаруживали также тетразамещенные циклопропаны 31 и
31’ в количестве 7-9% (по данным ГХ).Селективность превращения позволяет
выделить в (циклопропилметил)ацетилены в индивидуальном виде путем
вакуумной дистилляции. Еще большую активность в изучаемой реакции проявили
металлилзамещенные ацетилены (время полупревращения 2-метил-1-нонен-4-ина
было примерно в 2 раза меньше, чем таковое для 1-нонен-4-ина), что соответствует
изменению нуклеофильности двойной связи и согласуется с представлениями об
электрофильной природе карбеноида алюминия (схема 38). Сопоставление
активностей проводили методом конкурентных реакций.
Схема 38
CH2I2 (2 экв.)
Et3Al (2 экв.)
R
R'
CH2Cl2, rt
6 ч (R=allyl)
3 ч (R=metallyl)
R'
R
32a-e
a: R= n-C4H9; R'= H
b: R= n-C5H11; R'= H
c: R= n-C4H9; R'= Me
d: R= Ph; R'= H
e: R= Ph; R'= Me
45%
43%
49%
51%
58%
Дальнейшее взаимодействие (циклопропилметил)ацетиленов с CH2I2 и Et3Al,
приводящее к получению дициклопропановых соединений 31 идет по схеме,
аналогичной той, что была предложена ранее для реакции с алкил- и
фенилзамещенными ацетиленами.
Таким образом, нами было исследовано взаимодействие 1,3-енинов, 1,3диинов, 1,4-енинов с CH2I2 и Et3Al и установлено, что только 1,4-енины
превращаются в условиях реакции в циклопропановые соединения.
137
2.10. Циклопропанировании алленов с помощью CH2I2 и Et3Al
В продолжение исследования реакционной способности карбеноидов
алюминия по отношению к ненасыщенным соединениям, содержащим две кратные
связи, а также с целью разработки новых методов синтеза полициклопропановых
соединений, была изучена реакция 1,2- и 1,3-диенов с CH2I2 и триалкилаланами.
Особый интерес представляла реакция карбеноидов алюминия с алленами,
поскольку последние содержат как sp2-, так sp-гибридизованные атомы углерода.
Как показано выше, формирование циклопропанового фрагмента в изучаемой
реакции в случае двойной и тройной связи проходит различным образом. Двойная
углерод-углеродная
связь
подвергается
циклопропанированию
в
ходе
одностадийного переноса метилена от карбеноида алюминия, а ацетиленовые
соединения претерпевают многостадийное превращение, приводящее к получению
замещенных циклопропанов. Поэтому оставалось неясным, каким образом будут
реагировать аллены с CH2I2 и триалкилаланами.
Установлено, что монозамещенные аллены (н-гексилаллен, бензилаллен,
фенилаллен) при взаимодействии с 3 мольными эквивалентами CH2I2 и Et3Al в
растворе дихлорметана при комнатной температуре в течение 8 часов давали
замещенные спиропентаны 33a-c с высокими выходами (Схема 39). При
использовании 1 эквивалента CH2I2 и Et3Al получалась смесь продуктов моно- и
дициклопропанирования. Использование i-Bu3Al вместо Et3Al не оказывало
заметного влияния на состав и выход продуктов. Однако при использовании Me3Al
реакция проходила очень медленно.
Схема 39.
H
C
R
CH2I2 (3 экв.)
Et3Al (3 экв.)
H
CH2Cl2, rt, 8 ч
a: R= n-C6H13 (82%)
b: R= PhCH2 (85%)
c: R= Ph
(73%)
R
33a-c
Структура спироциклопентанов 33a-c установлена с помощью 1D- и 2DЯМР спектроскопии. Так, в спектре ЯМР
13
С 1-бензилспиро[2.2]пентана
наблюдается 10 неэквивалентных сигналов, отвечающих бензильной группе и
спироциклопентановому фрагменту. Спиро-атом углерода проявляется в виде
слабого сигнала при 14.87 м.д. имеющего кросс-пики в эксперименте НМВС как с
138
метиленовыми протонами бензильного заместителя, так и циклопропановыми
метиленовыми протонами.
Аналогично проходило циклопропанирование 1,2-циклононадиена, 1,2циклотридекадиена (Схема 40). В случае 1,2-циклононадиена при использовании
эквимольного соотношения реагентов с высоким выходом селективно получался
продукт моноциклопропанирования - бицикло[7.1.0]дец-1-ен 34a, что связано, повидимому, со стерическими затруднениями, возникающими при вторичном
циклопропанировании.
эквивалентами
Взаимодействие
CH2I2
и
с
1,2-циклононадиена
приводило
Et3Al
к
3
мольными
образованию
трицикло[8.1.0.01,3]ундекана 35a с R*R* конфигурацией хиральных центров,
вследствие чего две циклопропильные метиленовые группы являются магнитноэквивалентными в спектре ЯМР. Из конформационного анализа соединения 34a
методом молекулярной механики
следует, что 92% общей заселенности
приходится на два основных конформера, которые при атаке карбеноида по
наименее стерически загруженной плоскости двойной связи превращаются в 35a с
R*R* конфигурацией хиральных центров (Рис. 12). В отличие от 1,2циклононадиена, циклопропанирование 1,2-циклотридекадиена эквимольными
количествами CH2I2 и Et3Al проходило неселективно с преимущественным
образованием продукта двойного циклопропанирования 35b. Взаимодействие 1,2циклотридекадиена с 3 эквивалентами CH2I2 и Et3Al дает с высоким выходом
исключительно трициклический углеводород 35b.
Схема 40.
CH2I2 (1 экв.)
Et3Al (1 экв.)
CH2Cl2, rt, 8 ч
( )n
C
( )n
CH2I2 (3 экв.)
Et3Al (3 экв.)
CH2Cl2, rt, 12 ч
( )n
35a 95% (n=1)
35b 92% (n=4)
34a 88% (n=1)
139
34a
35a
Заселенность при Т=298.15 К
60%
32%
91%
Рисунок 12. Наиболее устойчивые конформации соединений 34a и 35a,
рассчитанные методом молекулярной механики (MMFF).
Структура 35a и 35b подтверждена методами одно (1Н и
13
С) и двумерной
гомо- (COSY) и гетероядерной (HSQC, HMBC) спектроскопии ЯМР (Рис. 13). В
спектре ЯМР
13
С сигналы спироатома в обоих случаях имеют выраженные кросс-
пики в НМВС эксперименте со всеми сигналами геминальных протонов, а также с
вицинальными
протонами
-метиленовых
углеродных
атомов
девяти-
и
двенадцатичленного цикла. Попарное совпадение сигналов углеродных атомов и
протонов отвечают наличию оси симметрии молекулы, проходящей через
спироатом углерода в соединениях 35a и 35b. Сильное напряжение в трицикле 35a
способствует заторможенной конформации твист с выраженной аксиальной
конфигурацией протонов
НaxС(4),(7) = 1.22 м.д. с большим значением
вицинальной константой 3Jвиц = 9.6 Гц с метиновыми протонами при НС(3), (1) =
1.24 м.д., близкой по значению с геминальной. Интересно отметить тот факт, что в
случае расширения цикла для соединения 35b значение геминальной КССВ для
НeqС4(13) = 1.84 м.д.существенно возрастает 2JaxeqС4(13) = 16.6 Гц.
140
5
4
3
2
6
1
7
8
10
11
9
Рисунок 13. Спектр HMBC ЯМР соединения 35а.
Неожиданный
результат
был
получен
при
взаимодействии
-
метилфенилаллена с 3 эквивалентами CH2I2 и Et3Al в растворе CH2Cl2 при
комнатной температуре. Проведение реакции в течение 8 часов давало 1‘метилспиро(циклопропан-1,2‘-индана) 36 с выходом 83% (Схема 41). Дейтеролиз
реакционной массы
не привел к включению атома
дейтерия в состав
получающегося углеводорода, что свидетельствует об отсутствии Al-C связей в
структуре продукта реакции.
Схема 41.
CH2I2 (3 экв.)
Et3Al (3 экв.)
83%
CH2Cl2, rt, 8 ч
Me
36
Me
В протонном спектре ЯМР соединения 36 в растворе CDCl3 в сильнопольной
области 0.4-0.8 м.д. проявляются четыре мультиплета метиленовых протонов
циклопропанового цикла. Дублетный сигнал метильной группы имеет в спектре
COSY кросс-пик с квартетом атома водорода при C(1). Четвертичные атомы
141
углерода бензольного цикла являются магнитно-неэквивалентными вследствие
несимметричности молекулы. В спектре HMBC наблюдается взаимодействие атома
углерода при
148.92 м.д. с дублетным сигналом метильной группы (рис. 14).
5
3
12
4
6
2
7
1
9
11
8
148.92 м.д.
10
16.82 м.д.
Рисунок 14. Спектр ЯМР HMBC соединения 36.
Были
предложены
два
возможных
метилспиро(циклопропан-1,2‘-индана)
36
пути
из
формирования
-метилфенилаллена,
1‘-
которые
включают стадию карбоалюминирования карбеноидом алюминия либо алленовой,
либо олефиновой кратной связи (Схема 42), что отличается от традиционного
представления
о
механизме
циклопропанирования
олефинов
и
алленов
карбеноидами металлов.
Схема 42.
CH2I2 + Et3Al
Et2AlCH2I + EtI
Et2AlCH2I
C
Et2AlCH2I
Me
-Et2AlI
I
Me
Et2 Al
Me
I
Et2 Al
Me
Et2AlCH2I
142
36
Me
До настоящего исследования был известен единичный пример двойного
циклопропанирования 3,4-пентадиен-1-ола с помощью Me3Al – CH2I2 [134]. В
работе [134] была показана предпочтительность использования карбеноида
алюминия, полученного из Me3Al и CH2I2. Более того, согласно авторам работы
[134], использование Et3Al и i-Bu3Al приводило к быстрому разложению
образующегося in situ карбеноида. Напротив, в настоящей работе обнаружено, что
в случае алкил- и фенилзамещенных, а также циклических алленов, продукты
циклопропанирования образуются с высокими выходами лишь при использовании
в качестве триалкилаланов Et3Al и i-Bu3Al, в то время как с CH2I2 и Me3Al реакция
проходила медленно. Ранее аналогичное поведение наблюдалось в случае
пропаргиловых спиртов и объяснялось склонностью Me3Al к образованию более
прочных комплексов. Кроме того, необходимо подчеркнуть важность порядка
загрузки реагентов в процедуре циклопропанирования алленов. Так, в работе [134]
к раствору CH2I2 и 3,4-пентадиен-1-ола медленно добавляли Me3Al. Однако
медленное добавление R3Al к раствору CH2I2, может привести к образованию
соединений типа RAl(CH2I)2 и Al(CH2I)3, обладающих большей электрофильностью
и являющихся более сильными кислотами Льюиса, что может способствовать
побочной реакции олигомеризации аллена. Особенно это актуально для Et3Al и iBu3Al, реагирующих с CH2I2 с гораздо большей скоростью по сравнению с Me3Al.
Необходимо отметить ряд специфических особенностей применения
карбеноида
алюминия
в
качестве
циклопропанирующего
агента
и
его
преимущества над традиционными реагентами в получении спиропентанов и
метиленциклопропанов из алкил- и фенилзамещенных алленов, а также из
циклических алленов. Так, в отличие от карбеноида цинка [128,275], карбеноиды
алюминия реагируют с образованием замещенных спиропентанов не только с
алкилзамещенными алленами, но и с фенилалленом. В то же время, при
взаимодействии фенилаллена с CH2N2/Pd(acac)2 образуется лишь продукт
моноциклопропанирования – бензилиденциклопропан с выходом 49% [96] (Схема
43). Аналогично, в реакции 1,2-циклононадиена с CH2N2 в присутствии
палладиевого катализатора циклопропанированию подвергалась только одна
двойная связь алленового углеводорода с образованием 34a с выходом 85%
[96,276]. Повторная обработка 34a с помощью CH2N2/Pd(acac)2
143
приводила к
получению дициклопропанового производного 35a с выходом не более 15%. Как
было показано выше, в реакции 1,2-циклононадиена с карбеноидом алюминия
выход 35a составляет 95% в одну стадию (Схема 44). Таким образом, карбеноиды
алюминия могут оказаться полезными реагентами для циклопропанирования
алленов.
Схема 43.
EtZnCH2I
Ph
Et2AlCH2I
Ph
C
73%
CH2N2
Pd(II)
Ph
49%
Схема 44.
CH2N2, [Pd]
85%
C
Et2AlCH2I
CH2N2, [Pd]
88%
15%
Et2AlCH2I
34a
35a
95%
Итак, в результате исследования взаимодействия моно- и дизамещенных
ацетиленов, в том числе функционально-замещенных, с CH2I2 и триалкилаланами,
были разработаны новые методы превращения ацетиленов и алленов в соединения
циклопропанового и полициклопропанового ряда. (Схема 45).
144
Схема 45.
40-50%
R=Et, i-Bu
R',R''=alkyl (Ph), H;
alkyl (Ph), alkyl
R''
R'
R
R''
R'
R'
NMe2
R''
NMe2
NMe2
70-85%
R=Et, i-Bu
R'=alkyl, Ph
CH2I2 - R3Al
R'
R
40-80%
R'
R=Et
R'=alkyl, Ph
R'
OH
R'
AlR2
R'
75-85%
R=Et, i-Bu
R',R''=alkyl, H;
alkyl, alkyl
80-90%
R=Et, i-Bu
R' R'=alkyl, Ph
R
R'
n OH
(CH2) OH
PPh2
n
R'
+
Ph2P AlR2 I -
R'
Et
50-83%
R=Et, Me
R'=alkyl, H
R'
70-80%
R=Et, i-Bu
R'=alkyl, Ph
R'
92-95%
R=Et, i-Bu
R'=alkyl, Ph
2.11. Алюминациклопент-2-ены в синтезе циклопропановых соединений.
Выше был рассмотрен новый поход к синтезу замещенных циклопропанов и
полициклопропанов,
заключающийся
во
взаимодействии
ацетиленовых
и
алленовых соединений с карбеноидами алюминия, в процессе которого проходило
формирование циклопропанового кольца в результате метиленирования двойной
связи
с
последующей
перегруппировкой.
гомоаллильных
в
Близким
случае
ацетиленов
аналогом
последней
металлоорганических
циклопропилметил-гомоаллильная
2-циклопропилэтильной
является
соединений,
перегруппировка.
циклизация
известная
Наиболее
простым
как
и
эффективным способом гомоаллильные алюминийорганические соединения могут
быть получены из ацетиленов под действием Et3Al в присутствии каталитических
количеств Cp2ZrCl2 [277]. Однако, образующиеся при этом алюминациклопент-2ены
перегруппировки
не
алюминациклопент-2-енов
по
претерпевают.
Al-C(sp2)
Селективная
связи
может
функционализация
дать
гомоаллильные
производные, способные превращаться в замещенные циклопропаны (Схема 46).
Квантовохимическое
моделирование
реакции
циклизации
замещенных
гомоаллильных алюминийорганических соединений полуэмпирическим методом
145
PM3 показывает, что большую роль играет характер замещения двойной связи
(Схема 47). В зависимости от заместителя R, энергия активации реакции
повышается в ряду H<Me<CF3<Ph<Cl. Таким образом, наиболее легко циклизация
будет проходить в случае гомоаллильных алюминийорганических соединений,
полученных при алкилировании и гидролизе алюминациклопент-2-енов по AlC(sp2) связи.
Схема 46.
R
R
R
Et3Al (3 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.1 экв.)
R
Et3Al
R
Al
rt, 18 ч
Et2 Al
R
AlEt2
R'X
R
R
Et(X)Al
R'
R
Et(X)Al
R
R'
Схема 47.
Me
Me
Me
Me
R
AlMe2
Al
R
Me
R
Me
Me
G≠, 298, ккал/моль
H
32.9
Me
37.3
CF3
44.0
Ph
45.0
Cl
60.55
146
R
Al
Me
Me
Me
Поскольку примеры селективного гидролиза алюминийорганических соединений
отсутствуют,
то
основное
внимание
было
уделено
разработке
методов
селективного алкилирования алюминациклопент-2-енов с целью их последующего
превращения в замещенные циклопропаны. Предварительные эксперименты по
взаимодействию алюминациклопент-2-енов, полученных циклоалюминированием
децина-5 и октина-4, с такими алкилирующими агентами, как MeI, MeOTs и
Me2SO4 показали, что MeI не реагирует с данными алюминийорганическими
соединениями, а взаимодействие с MeOTs и Me2SO4 приводит к образованию
замещенных циклопропанов с высоким выходом (80-89 %) (Схема 48). Реакция
проходила при комнатной температуре за 12 ч. Природа использованных
растворителей (тетрагидрофуран, гексан, циклогексан, бензол, толуол, диэтиловый
эфир) существенно не влияла на выход циклопропана, однако при получении
алюминациклопент-2-енова в качестве растворителей необходимо использовать
алифатические (гексан, циклогексан)
или ароматические
(бензол, толуол)
углеводороды. Оптимальное соотношение алюминациклопент-2-ена и Me2SO4
составляло 1:3. При использовании меньшего количества Me2SO4 или при меньшем
времени проведения реакции в продуктах гидролиза реакционной смеси наряду с
1,1-замещенным циклопропаном 37b был обнаружен (Z)-5-этил-6-метил-5-децен
38b в количестве ~50 % (по децину-5). При использовании Et2SO4 или EtOTs в
качестве алкилирующего агента и децина-5 как ацетилена, относительно низкий
выход 1,1-дизамещенного циклопропана 37с обусловлен образованием побочного
продукта реакции в количестве 25%, идентифицированного после гидролиза
реакционной смеси как (Z)-5,6-диэтилдецен. При дальнейшем увеличении размера
алкильного
заместителя
в
алкилтозилате,
в
результате
реакции
с
алюминациклопент-2-еном получись только продукты кросс-сочетания 38d,e. Не
увенчалась успехом попытка осуществить реакцию между алюминациклопент-2еном, полученным циклоалюминированием децина-5, и фенилтозилатом.
Для подтверждения предложенной схемы реакции (Схема 49) было
проведено ЯМР-исследование, в ходе которого фиксировались изменения во
времени спектра поглощения ЯМР
13
С реакционной смеси, состоящей из
эквимольных количеств Me2SO4, 1-этил-2,3-дибутилалюминациклопент-2-ена и
Et2O. Роль Et2O сводится к образованию с алюминациклопент-2-еном устойчивого
147
эфирата, что приводит к замедлению процессов межлигандного обмена с участием
алюминийорганического соединения и более четкому проявлению их резонансных
линий.
Зафиксировано
практически
алюминациклопент-2-ена
и
полное
появление
исчезновение
набора
сигналов,
через
1
ч
соответствующих
соединению C. В течение 5 ч наблюдался медленный процесс перегруппировки
замещенного гомоаллильного алюминийорганического соединения A в 1,1диалкилзамещенный циклопропан 37. Необходимо отметить полное отсутствие в
спектре ЯМР
13
С реакционной смеси сигналов интермедиата B. Таким образом,
лимитирующей стадией процесса является перегруппировка соединения A в B.
Схема 48.
R
R
R
Et3Al (3 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.1 экв.)
гексан, 23 oC, 18 ч
1) R'OSO2Me
или R'2SO4
(3 экв.)
R
гексан, 23 oC.
8ч
R
Al
R'
R
2) H2O
R
R'
+
R
37a-c
a: R= n-Pr ; R’=Me
(MeOTs)
(Me2SO4)
(MeOTs)
(EtOTs)
(Et2SO4)
(n-BuOTs)
(n-HepOTs)
(PhOTs)
b: R= n-Bu; R’=Me;
c: R= n-Bu; R’=Et;
d: R= n-Bu; R’=n-Bu;
e: R= n-Bu; R’=n-Hep;
f: R= n-Bu; R’=Ph;
85 %
89 %
80 %
65 %
58%
-
R'
38c-e
0%
0%
0%
25 %
21 %
77 %
61%
-
Схема 49.
Bu
Bu
Bu
+
Me2SO4
Al
Bu
Me
Al(Et)OSO3 Me
A
Bu
Bu
Me2SO4
Bu
Me
Al(Et)OSO3 Me
+
Me
Bu
Me
B
37b
148
Al(Et)(OSO3Me)2
1
Характерной особенностью спектров ЯМР
Н, образующихся в ходе
перегруппировки 1,1-диалкилзамещенных циклопропанов 37a-e, является наличие
AA’BB’
системы
атомов
водорода
циклопропанового
фрагмента.
Так,
в
соединении 37b химические сдвиги атомов водорода HA и HB (Рис. 15) различаются
на 0.21 м.д. и составляют 0.12 и 0.33 м.д. соответственно. Согласно расчету
констант экранирования методом GIAO с использованием базиса 6-31G* в
молекуле 37b, HB является менее экранированным, чем HA примерно на 0.3 м.д.
(0.04 и 0.32 м.д. соответственно), что находится в хорошем соответствии с
экспериментом и является следствием, по-видимому, стерического взаимодействия
между HB и метильной группой при третичном атоме углерода.
119.7 o
118.0 o
HA
HB
Рисунок 15. Равновесная геометрия 37b, вычисленная в приближении ХартриФока с использованием базиса 6-31G(d)
Как
следует
из
предложенной
схемы
реакции,
региоселективность
превращения определяется региоселективностью образованию соответствующих
алюминациклопент-2-енов. При циклоалюминировании октина-2 и децина-4
образуется региоизомерная смесь алюминациклопент-2-енов в соотношении ~ 1:1,
взаимодействие которых с Me2SO4 приводит к получению региоизомерных 1,1диалкизамещенных циклопропанов 39a,b и 40a,b в том же соотношении (Схема 50,
Табл. 8). Аналогично, с образованием региоизомерной смеси замещенных
циклопропанов проходит реакция с.
149
Схема 50.
R2
R1
+
Me
R
1
R2
Me
Me
39a,b
Me
40a,b
Me2SO4 (3 экв.)
гексан, 23 oC
8ч
R1
R2
R1
R2
Et3Al (3 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.1 экв)
гексан, 23
8-14 ч
R1
Al
oC,
+
R2
Al
Et
Et
a: R1=n-Am; R2=Me
b: R1=n-Am; R2=Pr
c: R1=Ph; R2=Me
d: R1=Ph; R2=n-Pr
D2O
R2
+
D
D
41a-d
Таблица
8.
Каталитическое
R1
R
1
D
R2
D
42a-d
циклоалюминирование
несимметричных
дизамещенных ацетиленов строения R1C CR2.
R1
R2
Am
Am
Ph
Ph
Me
Pr
Me
Pr
Время
проведения
реакции, ч
8
8
8
14
Общий выход
41+42, %
85
85
75
65
Соотношение
региоизомеров,
41/42
1/1
1/1
3/2
9/1
Фенилзамещенные ацетилены проявили меньшую реакционную способность
в реакции циклоалюминирования, чем их алкильные аналоги. В то же время
наличие фенильного заместителя при тройной связи способствует более
региоселективному прохождению реакции с преимущественным образованием
150
после гидролиза региоизомера 41, с фенильной группой, расположенной при
-
атоме углерода относительно атома алюминия. Для реакций карбометаллирования
ацетиленов характерно четырехцентровое переходное состояние, где атом металла
координируется с атомом углерода тройной связи, обладающим наибольшей
-
электронной плотностью. Была изучена зависимость между региоселективностью
реакции циклоалюминирования и величиной электронной плотности на атомах
углерода кратной связи в ацетиленах. Тройная связь в фенилзамещенных
ацетиленах более поляризована, чем в случае алкилзамещенных ацетиленов (Табл.
4), причем наибольшая электронная плотность локализована на атоме углерода
тройной связи при фенильном заместителе. Характер поляризации соответствует
экспериментально наблюдаемой региохимии реакции циклоалюминирования и
объясняет преимущественное образование в случае фенилзамещенных ацетиленов
региоизомера 41. Таким образом, региоселективность циклоалюминирования
ацетиленов определяется в основном электронными факторами. В случае
метилфенилацетилена, большая разница в размерах фенильного и метильного
заместителей приводит к возрастанию роли стерических факторов и к увеличению
доли региоизомера 42. Снижение скорости превращения фенилзамещенных
ацетиленов главным образом связано со стерическими факторами, возникающие
при сближении цирконоценового фрагмента и объемного фенильного заместителя.
Степень поляризации тройной связи в ацетилене и величины эффективных
атомных зарядов не определяет однозначно реакционной способности субстрата в
изучаемой реакции. К сожалению, алюминациклопент-2-ены, полученные из
фенилметилацетилена и фенилпропилацетилена оказались неактивны в реакции с
алкиловыми эфирами сульфоновых кислот (Me2SO4, MeOTs). Превращению не
способствовало также нагревание реакционной смеси при 50 oC в течении 6 часов,
а также использование 3 мольных % CuCl.
2.12.
Реакционная
способность
олефинов
и
ацетиленов
в
реакции
циклоалюминирования.
До проведения
отсутствовали
настоящего
сведения
о
исследования
поведении
в
в химической
реакции
литературе
циклоалюминирования
функционально-замещенных ацетиленов. В то же время, функционализация
151
алюминациклопент-2-енов с помощью алкильных производных сульфоновых
кислот может привести к получению функционально-замещенных циклопропанов.
Разработанная Янгом и Парром на основе теории DFT концепция глобального
индекса электрофильности является полезным инструментом для предварительной
оценки реакционной способности субстратов. В случае изучаемой реакции
необходимо было оценить степень нуклеофильности ряда ненасыщенных
соединений, содержащих тройную связь, в том числе функционально-замещенных.
Кроме того, было интересно сопоставить реакционную способность ацетиленовых
и
олефиновых
соединений.
Вычисленные
значения
глобального
индекса
нуклеофильности для ряда олефинов и ацетиленов приведены в таблице 9.
Равновесную геометрию молекул и энергию орбиталей вычисляли в приближении
Хартри-Фока с использованием базиса 6-31G(d,p). DFT методы, в том числе
гибридные, дают большую абсолютную ошибку в определении потенциала
ионизации (до 3.10 эВ в случае B3LYP), а также неправильно предсказывают
значение сродства молекулы к электрону [278]. Значения энергии ВЗМО и НВМО
использовали для вычисления введенного Пирсоном химического потенциала
и
жесткости молекулы η:
= -(IP+EA)/2, где IP = -E(ВЗМО) и EA = -E (НВМО)
= IP-EA
Глобальный индекс нуклеофильности 1/
значений химического потенциала
=
2
и электрофильности
вычисляется из
и жесткости молекулы η.
/(2* )
Таблица 9. Вычисленные методом RHF/6-31G(d,p) значения глобального индекса
нуклеофильности ряда олефинов и ацетиленов .
Субстрат
1/
9,22
7,01
4,75
3,03
6,95
5,94
4,51
4,30
3,59
Октин-4
Октин-1
Бутил(триметилсилил)ацетилен
Фенилацетилен
Норборнен
Октен-1
Аллилбензол
Стирол
Триметилвинилсилан
152
Для
установления
глобального
индекса
корреляции
между
нуклеофильности
и
вычисленными
экспериментально
значениями
наблюдаемой
реакционной способностью ряда ацетиленов и олефинов было проведено
сравнительное кинетическое исследование. Первоначально оценивали время
полупревращения октена-1 и октина-4 в условиях реакции циклоалюминирования
([октин-4 или октен-1]=0.4 M, [Et3Al]=1.2 M, [Cp2ZrCl2]=0.02 M, гексан, 25 oC). При
температуре 25
о
С кинетическая кривая изменения концентрации исходного
ненасыщенного соединения (октен-1, октин-4) имела область индукционного
периода, который длился порядка 2-3 часов. В вышеуказанных условиях для
конверсии 95% октина-4 и октена-1 требовалось не менее 5 часов. Следует
отметить сильную зависимость скорости превращения октена-1 и октина-4 от
температуры проведения реакции. Так, при 0 оС концентрация исходного октина-4
практически не менялась и через 24 часа после начала реакции. Для завершения
реакции при 20 oC в случае октина-4 требовалось не менее суток. Наличие
значительного индукционного периода не позволяло оценивать относительную
реакционную
способность
октина-4
и
октена-1
в
условиях
реакции
циклоалюминирования по времени их полупревращения (График 1, График 2).
Длительность
индукционного
периода
каталитической
реакции
связана
с
продолжительностью установления стационарной концентрации интермедиатов,
участвующих в каталитическом цикле. Повышение температуры проведения
реакции может ускорить данный процесс и уменьшить продолжительность
индукционного периода. Действительно, при увеличении температуры до 40 oC при
описанном выше соотношении реагентов ([октин-4 или октен-1]=0.4 M, [Et3Al]=1.2
M, [Cp2ZrCl2]=0.02 M) реакция значительно ускоряется (График 1, График 2), а
область индукционного периода становится несущественной для исследования
относительной реакционной способности олефинов и ацетиленов методом
полупревращений. Следует отметить, что изменение характера кинетической
кривой в реакции с октином-4 происходит в интервале температур 30-40 оС, а для
октена-1 – 25-30 оС, что может быть связано с различной природой интермедиатов
этих превращений.
153
График 1. Зависимость
концентрации октина-4 от
времени при различных
температурах в условиях
реакции
циклоалюминирования
(гексан, [октин-4]=0.4 M,
[Et3Al]=1.2 M,
[Cp2ZrCl2]=0.02 M)
1
0,9
0,8
20 оС
0,7
[Октин-4]
25 оС
40 оС
0,6
0,5
30 оС
0,4
0,3
0,2
50 оС
0,1
0
0
1
2
3
4
Время, ч
5
30 оС
1
6
7
8
График 2. Зависимость
концентрации октена-1 от
времени при различных
температурах в условиях
реакции
циклоалюминирования
(гексан, [октен-1]=0.4 M,
[Et3Al]=1.2 M,
[Cp2ZrCl2]=0.02 M)
0 оС
40 оС
0,9
0,8
0,7
25 оС
[Октен-1]
0,6
0,5
18 оС
50 оС
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
1
2
3
4
5
6
Время, ч
С другой стороны, в соответствии с законом действующих масс, скорость
превращения ненасыщенного соединения можно ускорить за счет увеличения
концентрации реагентов. Однако использование пятикратного избытка Et3Al по
отношению к октину-4 при комнатной температуре (22 oС) не приводило к
заметному уменьшения индукционного периода реакции. В то же время при
повышенной температуре (40 oC) при рационально обоснованном эквимольном
соотношении октина-4 и Et3Al реакция проходила за один час с конверсией
ацетилена
>95%
(График
3).
Поскольку
реакция
циклоалюминирования
сопровождается образованием побочных продуктов, было изучено влияние
температуры и соотношения реагентов на хемоселективность превращения.
154
1
0,9
График 3. Зависимость
концентрации октина-4 от
времени при различных
соотношениях октина-4 и
Et3Al и при температуре
проведения реакции 40 oC.
([октин-4]=0.4
M,
[Et3Al]=0.4, 0.8, 1.2 M,
[Cp2ZrCl2]=0.04 M)
[октин-4]:Et3Al 1:3
1:2
1:1
0,8
0,7
[Октин-4]
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,2
0,4
0,6
Время, ч
0,8
1
1,2
Известно, что в ходе каталитического циклоалюминирования дизамещенных
ацетиленов наряду с алюминациклопентенами образуются также продукты
карбоалюминирования, гидроалюминирования и циклической димеризации (Схема
51) [277,279]. При использовании эквимольных количеств децина-5 и Et3Al при 40
о
С заметно возрастает селективность реакции по алюминациклопент-2-ену и
уменьшается доля побочных продуктов. (Табл. 10). Увеличение доли продукта
гидроалюминирования децина-5 при использовании 3 эквивалентов Et3Al можно
связать с наличием примеси гидрида алюминия Et2AlH в Et3Al в количестве ~5%
(оценивалось по спектру ЯМР 1Н коммерческого образца Et3Al).
Схема 51.
Bu
Bu
Bu
Et3Al (3 экв.)
Cp2ZrCl2 (5 мол. %)
гексан, 25оС
AlEt
+
AlEt2
Bu
Bu
+
+
Bu
Bu
Bu
Bu
AlEt2
Bu
Bu
Bu
Al
Et
D2O
Bu
D
D
Bu
+
D
Bu
+
Bu
43
44
155
D
+
Bu
Bu
Bu
D
Bu
D
Bu
Bu
45
46
Таблица
10.
Влияние
температуры
проведения
реакции
и
соотношения
[октин-4]:[Et3Al] на состав продуктов дейтеролиза реакционной смеси.
Температура
(оС)
20
40
40
40
Время
(ч)
Соотношение
[октин-4]:[Et3Al]
18
2
2
2
1:3
1:1
1:2
1:3
Выход
45
(%)*
26
12
19
21
Выход Выход
43
46
(%)*
(%)*
65
9
74
14
59
22
54
25
Аналогичное исследование было проведено и для октена-1. Согласно [280],
катализируемое Cp2ZrCl2 взаимодействие α-олефинов с Et3Al проходит с
преимущественным образованием алюминациклопентанов, однако в реакционной
массе
обнаруживали
также
продукты
карбоалюминирования,
гидроалюминирования и метиленалканы (Схема 52) [281]. Установлено, что при
проведении реакции при 40 оС и эквимольном соотношении октена-1 и Et3Al
хемоселективность
превращения
по
алюминациклопентану
несколько
увеличивается по сравнению со стандартными условиями проведения реакции
([1-октен]:[Et3Al]=1:3, 23
o
C). Кроме того значительно сокращается время
проведения реакции (Табл. 11).
Схема 52.
Et3Al (3 экв.)
Cp2ZrCl2 (5 мол. %)
AlEt
Hex
гексан,
25оС
+
Hex
AlEt2
Hex
+ Hex
+
Hex
AlEt2
D2O
D
D
Hex
+
D
Hex
47
48
156
+
+
Hex
Hex
49
50
D
Таблица
11.
Влияние
температуры
проведения
реакции
и
соотношения
[октен-1]:[Et3Al] на состав реакционной смеси.
Температура
Время Соотношение
о
( С)
(ч)
[1-октен]:[Et3Al]
20
8
1:3
40
2
1:1
40
2
1:2
40
2
1:3
Таким образом, проведение реакции
Выход 47
Выход 50
(%)*
(%)*
73
27
78
22
72
28
71
29
циклоалюминирования
при
повышенной температуре (40 oC) и эквимольном соотношении непредельного
соединения
и
Et3Al
улучшает
хемоселективность
образования
алюминациклопентанов и алюминациклопентенов, а также значительно сокращает
ее продолжительность.
C целью количественной оценки влияния природы заместителя при кратной
связи на реакционную способность олефина или ацетилена в условиях реакции
циклоалюминирования, изучалась кинетика превращения ряда ненасыщенных
соединений при постоянной температуре 40 оС (Табл. 12). ГЖХ анализ продуктов
гидролиза проводили через 10, 20, 30, 60, 90, 120, 180 минут после начала реакции.
Относительную реакционную способность определяли по соотношению величины
времени полупревращения октена-1 или октина-1 ко времени полупревращения
олефина или ацетилена. Было установлено, что реакционная способность олефинов
в условиях реакции циклоалюминирования падает в ряду: октен-1 > аллилбензол ≈
стирол > норборнен > триметилвинилсилан, а для ацетиленов – в ряду: октин-1 >
фенилацетилен > октин-4 > бутил(триметилсилил)ацетилен .
Таблица 12. Значения глобального индекса нуклеофильности и относительная
реакционная способность ряда олефинов и ацетиленов в условиях реакции
циклоалюминирования.
Олефин
kотн.
1/
Ацетилен
kотн.
1/
Октен-1
Аллилбензол
Стирол
Триметилвинилсилан
Норборнен
1
~0,2
~0,2
<0,1
~0,1
5,9
4,5
4,3
3,6
7,0
Октин-1
Фенилацетилен
1
~0,5
7,0
3,0
Октин-4
Бутил(триметилсилил)
ацетилен
~0,2
~0,1
9,2
4,8
Условия реакции: 40 оС, гексан, [алкен или алкин]=0.4 M, [Et3Al]=1.2 M, [Cp2ZrCl2]=0.02 M.
*
157
Как видно из таблицы 12, порядок изменения значения глобального индекса
нуклеофильности ряда олефинов и ацетиленов качественно правильно описывает
порядок
их
относительной
реакционной
способности
в
условиях
реакции
циклоалюминирования с учетом степени замещенности кратной связи. Таким образом,
вычисление глобального индекса нуклеофильности может быть полезным подходом
для оценки реакционной способности структурно подобных молекул. Теоретические
вычисления
(Рис.
16)
показывают,
что
реакционная
способность
эфиров
пропаргиловых и гомопропаргиловых спиртов, алкилзамещенных пропаргиламинов
должна быть не ниже, чем у алкинилсиланов, которые удалось вовлечь в реакцию
циклоалюминирования. Из аналогичных вычислений, можно предположить, что
виниловые
и
аллиловые
эфиры,
а
также
винил-
и
аллиламины
более
реакционноспособны, чем винилсиланы в реакции циклоалюминирования.
Bu
5,94
Bu
4,51
OMe
OMe
Bu
4,36
NMe2
Bu
4,30
NMe2
NMe2
SiMe3
OMe
Bu
5,02
5,01
SiMe3
4,75
OMe
4,58
Bu
4,02
9,22
3,88
Me2N
NMe2
3,81
3,59
MeO
OMe
2,85
3,41
Рисунок 16. Значения глобального индекса нуклеофильности ряда олефиновых и
ацетиленовых соединений, вычисленные методом RHF/6-31G(d,p) (в случае
кислород- и азотсодержащих соединений рассматривали их комплексы с Me3Al).
158
По-видимому, не существует принципиальных препятствий для участия в
реакции
циклоалюминирования
функционально-замещенных
ненасыщенных
соединений. Однако следует учесть влияние Et3Al на ненасыщенный субстрат,
взаимодействие
с
которым
может
привести
к
побочной
реакции
карбоалюминирования или расщепления связи углерод-гетероатом. Кроме того, Et3Al
как кислота Льюиса будет образовывать комплексы с функционально-замещенными
олефинами и ацетиленами, существенно изменяя характер поляризации кратной связи
и электронную плотность на sp2- или sp-гибридизованных атомах углерода. Таким
образом,
необходимо
экспериментальное
изучение
катализируемого
Cp2ZrCl2
взаимодействия функционально-замещенных ацетиленов с триэтилалюминием с
целью разработки новых методов синтеза циклических алюминийорганических
соединений, а также функционально-замещенных циклопропанов.
2.13. Катализируемое Cp2ZrCl2 циклоалюминирование
пропаргиловых спиртов
Пропаргиловые спирты играют важную роль в органическом синтезе.
Учитывая доступность и их практическую важность, в первую очередь, было
исследовано взаимодействие замещенных пропаргиловых спиртов с Et3Al в
присутствии каталитических количеств Cp2ZrCl2. Предварительные эксперименты
показали, что в ранее описанных условиях, используемых для проведения
циклоалюминирования диалкилзамещенных ацетиленов (23 оС, 10 мол. % Cp2ZrCl2,
мольное соотношение [ацетилен]:[Et3Al]=1:3), пропаргиловые спирты в реакцию
практически не вовлекаются. Конверсия 2-гептинола при его взаимодействии с
Et3Al при мольном соотношении реагентов 1:3 в гексане в присутствии 10 мол. %
Cp2ZrCl2 при комнатной температуре через 24 часа не превышала 5%. Однако
повышение температуры проведения реакции до 40 оС и увеличение концентрации
катализатора до 20 мол. % ускорило скорость превращения замещѐнного
пропаргилового спирта. Следует отметить значительную роль температуры
проведения реакции, поскольку при 40 oC конверсия 2-гептинола через 18 часов
при использовании даже 10 мол. % катализатора составляла 33% . В присутствии
20 мол. % катализатора и при проведении реакции при 40 oC исходный 2-гептинол
превращался на 96% за 18 часов с получением после дейтеролиза реакционной
159
массы (3Z)-1,4-дидейтеро-3-(дейтероксиметил)окт-3-ена (51a) с выходом 37%.
Низкий выход продукта циклоалюминирования 2-гептинола обусловлен побочным
образованием сложной смеси неидентифицированных углеводородов состава
C18H30D2 (согласно данным хроматомасс- спектрометрии). Аналогично проходит
циклоалюминирование алкилзамещенных пропаргиловых спиртов 2-нонинола и 2ундецинола. (Схема 53). Циклоалюминирование 3-фенил-2-пропинола дает
хороший выход продукта реакции лишь при использовании 5 мольных
эквивалентов Et3Al по отношению к пропаргиловому спирту. Необходимо
отметить, что в случае 3-фенил-2-пропинола, образование побочных продуктов не
наблюдается.
Схема 53.
OAlEt2
Et3Al (3 или 5 экв.)
R
OH
20 мол.% Cp2ZrCl2
гексан, 40 oС
18 ч
Al
OD
D2O (H2O)
D(H)
R
Et
Соединение
51a
51b (52b)
51c (52c)
(52d)
R=n-C4H9 (a), n-C6H13 (b), Ph (c), n-C8H17 (d)
Структура
образующихся
D(H)
алюминациклопент-2-енов
R
Выход
37%
41%
60%
42%
установлена
с
помощью 1D - и 2D - ЯМР спектроскопии продуктов их дейтеролиза 51a-c и
гидролиза 52b-d. В спектре ЯМР 1Н соединений 52b, 52c и 52d синглетный
характер метиленовой группы гидроксиметильного фрагмента при 4.12 м.д., 4.32
м.д., 4.1 м.д. соответственно, свидетельствует о геминальном расположении
этильной группы по отношению к гидроксиметильной и позволяет однозначно
судить о положении гидроксиметильной группы, поскольку для другого
возможного региоизомера метиленовая группа гидроксиметильного фрагмента
должна проявляться в спектре ЯМР 1Н в виде дублета (Рис. 17). В спектре NOESY
51b проявляется взаимодействие между метиленовой группой гидроксиметильного
фрагмента и α-метиленовой группой н-гексильного заместителя, что указывает на
Z-конфигурацию
конфигурации
образующегося
соединения
51c,
замещенного
аллилового
полученного
при
спирта.
дейтеролизе
О
Z-
продукта
циклоалюминирования 3-фенил-2-пропинола, свидетельствует наличие кросс-пика
160
в спектре NOESY между сигналами атомов водорода фенильной группы и
метиленовой группы гидроксиметильного фрагмента (Рис. 18).
Рис. 17. Спектр ЯМР 1H (3Z)-1,4-Дидейтеро-3-(дейтероксиметил)дец-3-ена (52b).
Рис.18. Спектр NOESY [(1Z)-1,4-Дидейтеро-2-(дейтероксиметил)бут-1-ен-1ил]бензол (51с).
161
Как
уже
отмечалось,
относительно
низкий
выход
продуктов
циклоалюминирования алкилзамещенных пропаргиловых спиртов объясняется
нерегиоселективным
характером
протекания
реакции.
Согласно
ранее
предложенному механизму реакции циклоалюминирования [279,282], на одной из
стадий происходит формирование региоизомерных цирконациклопент-2-енов A и
B (Схема 54), причем интермедиат B может претерпевать внутримолекулярную
перегруппировку
с
β-элиминированием
группы
Et2AlO
и
образованием
замещенного аллена. Соединения с брутто-формулой C18H30D2, образующиеся в
результате
превращения
дейтеропроизводными
являются,
2-гептинола,
продуктов
димеризации
по-видимому,
замещенного
аллена,
получающегося из интермедиата B. Наличие фенильного заместителя при тройной
связи способствует образованию преимущественно региоизомера A вследствие
агостического взаимодействия между атомом циркония и атомом водорода
фенильной группы, находящегося в орто-положении, вследствие чего образования
побочных продуктов не наблюдается.
Схема 54.
Cp2Zr(Cl)Et + Et2AlCl
Cp2ZrCl2 + Et3Al
Cp2Zr(Cl)Et + Et3Al
-C2H6
Cp2 Zr
Cl
Cp2Zr
AlEt2
ClAlEt2
OAlEt2
R
Et2AlCl
OAlEt2
Cp2 Zr
R
Cp2Zr
ClAlEt2
-Cp2Zr(Cl)Et
Et
A
OAlEt2
R
Al
AlEt2
Et
Et
Al
O
H
R
Cl
Cp2 Zr
R
C
-Cp2Zr(Et)OAlEt2
H
Et(Cl)Al
B
Рассматривая факторы, способствующие стабилизации интермедиата A и
дестабилизации структуры B можно отметить, что введении заместителей в
162
гидроксиметильную группу при ацетиленовой связи приведет к возникновению
стерических
затруднений
в
интермедиате
(взаимодействие
с
циклопентадиенильными лигандами), а увеличение относительного количества
Et3Al, используемого в реакции может уменьшить долю интермедиата B
вследствие разрушения шестичленного межмолекулярного комплекса и увеличить
долю интермедиата А за счет его большей стабилизации. Действительно,
катализируемое Cp2ZrCl2 взаимодействие 3-октин-2-ола с 5 экв. Et3Al проходит
стереоселективно
с
преимущественным
образованием
после
дейтеролиза
региоизомера 53a (4:1) с выходом 80% за 7 часов (Схема 55). Триплетный характер
сигнала протона при двойной связи в спектре ЯМР 1Н 53a свидетельствует о
геминальном
положении
гидроксиэтильному.
этильного
Важным
фрагмента
следствием
по
замещения
отношению
карбинольного
к
2-
атома
углерода в пропаргиловых спиртах является образование региоизомера 54a,
свидетельствующее о увеличении стабильности интермедиата B по отношению к βэлиминировании Et2AlO группы. Циклоалюминирование 5-децин-4-ола также
преимущественно проходило через образование интермедиата A. В случае
циклоалюминирования 1-фенил-2-гептин-1-ола селективно образуется только
одного региоизомер. Таким образом, введение заместителей в гидроксиметильный
фрагмент замещенного пропаргилового спирта приводит к повышению регио- и
хемоселективности реакции.
Схема 55.
R
R
OH
R= Me (a), n-Pr (b), Ph (c)
Et3Al (5 экв.)
OAlEt2
Al
Et
20 мол.% Cp2ZrCl2
гексан, 40 oС
18 ч
OAlEt2
+
Al
Et
R
H2O
R
OH
H
H
53a (80%)
53b (50%)
53c (88%)
163
+
R
H
H
OH
54a (20%)
54b (28%)
54c (0%)
взаимодействие
Zr-катализируемое
с
4-фенил-3-бутин-2-ола
5
эквивалентами Et3Al проходит регио- и стереоселективно, давая с высоким
выходом (80%) алюминациклопент-2-ен с -расположенной по отношению к атому
алюминия фенильной группой (Схема 56). В этом случае региоселективность
циклоалюминирования аналогична той, что наблюдалась в реакции с 3-фенил-2пропинолом. (Схема 53).
Схема 56.
OAlEt2
Et3Al (5 экв.)
OH
Введение
Al
Et
20 мол.% Cp2ZrCl2
гексан, 40 oС
24 ч
двух
метильных
D2O
OD
D
D
55, 80%
групп
в
гидроксиметильный
фрагмент
замещенного пропаргилового спирта приводит к существенному снижению
реакционной способности субстрата. (Схема 57). В изучаемую реакцию не удалось
вовлечь
алкил-
и
фенилзамещенные
пропаргиловые
спирты
с
диметилкарбинольным заместителем при тройной связи (2-мети-4-фенил-3-бутин2-ол, 2-метил-3-октин-2-ол). По-видимому, прохождению реакции препятствуют
значительные стерические затруднения, возникающие при образовании комплекса
ацетиленового соединения с цирконоцен-этиленовым интермедиатом.
Схема 57.
OH
Et3Al (5 экв.)
реакция не идет
20 мол.% Cp2ZrCl2
гексан, 40 oС, 24 ч
OH
Таким образом, Zr-катализируемое взаимодействие пропаргиловых спиртов
с Et3Al, в отличие от диалкилзамещенных ацетиленов, проходит при более высокой
температуре проведения реакции (40
о
С) и при использовании большего
количества катализатора Cp2ZrCl2 (20 мол.%). Реакция с фенилзамещенными
164
пропаргиловыми спиртами проходит регио- и стереоселективно с хорошими
выходами (60 – 88%). В случае алкилзамещенных пропаргиловых спиртов
преимущественно образуется один региоизомер. Реакция чувствительна к влиянию
стерических факторов.
Изучено также Zr-катализируемое взаимодействие с Et3Al ацетиленовых
спиртов, содержащих две или три метиленовые группы между кратной связью и
гидроксильной группой (3-бутинола, 4-пентинола), а также алкилзамещенных
гомопропаргиловых спиртов (3-октин-1-ола, 3-децин-1-ола, 3-гексадецин-1-ола)
(Схема 58). В отличие от рассмотренных выше алкилзамещенных пропаргиловых
спиртов с гидроксиметильной группой, нежелательной перегруппировки с
отщеплением Et2AlO группы не происходит и образуется смесь региоизомеров в
соотношении примерно 1:1, давая после дейтеролиза олефины 56-59 с высоким
выходом (61-83%). Реакционная способность гомо- и бисгомопропаргиловых
спиртов в изучаемой реакции оказалась выше, чем у пропаргиловых спиртов, что
позволило уменьшить количество используемого катализатора до 10 мол. %.
Схема 58.
OAlEt2
Et3Al (3 экв.)
R
R
n
n OH
R
Al
10 мол.% Cp2ZrCl2
гексан, 40 oС
18 ч
+
n
Al
Et
Et
R= H (a)
R=n-C4H9 (b)
R=n-C6H13 (c)
R=n-C12H25 (d)
OAlEt2
D2O
OD
R
n
+
D
D
R
D
D
OD
n=1: 56a,b,c,d
n=2: 58a
57a,b,c,d
59a
~1 : 1
56a+57a (74%), 56b+57b (61%), 56c+57c (83%),
56d+57d (80%), 58a+59a (78%)
165
n
Как
и
в
случае
фенилзамещенных
пропаргиловых
спиртов,
циклоалюминирование 4-фенил-3-бутинола приводит к селективному получению
региоизомера с
-расположенной по отношению к атому алюминия фенильной
группой. (Схема 59). В спектре NOESY продукта его дейтеролиза 60 кросс-пик
между сигналами атомов водорода фенильной группы при 7.2-7.5 м.д. и
метиленовой группы С(2)H2 гидроксиэтильного фрагмента при 2.23 м.д.
свидетельствует о цис-конфигурации двойной связи. Синглетный сигнал атома
водорода (6.46 м.д.) при двойной связи в спектре ЯМР 1H продукта гидролиза 61
однозначно указывает на положение фенильной группы в молекуле, поскольку для
другого региоизомера должно наблюдаться расщепление сигнала вследствие спинспинового взаимодействия с метиленовой группой.
Схема 59.
OAlEt2
R
n
Et3Al
OH
[Cp2ZrCl2]
гексан, 40 oС
24 ч
Циклоалюминирование
незамещенного
4-пентинола
OD(OH)
n
D2O (H2O)
R
Al
n
D(H)
Et
R
D(H)
60 (61): n=1, R=Ph (67% для 60)
62 (63): n=2, R=SiMe3 (75% для 62)
в
5-триметилсилил-4-пентинола
(Схема
59)
проходит
с
отличие
высокой
от
степенью
региоселективности, что можно объяснить агостическим взаимодействием между
атомом циркония и атомом водорода триметилсилильной группы.
Таким образом, взаимодействие ацетиленовых спиртов с Et3Al в присутствии
каталитических количеств Cp2ZrCl2 приводит к получению соответствующих
алюминациклопент-2-енов.
ацетиленовых
спиртов
Циклоалюминирование
(пропаргилового,
алкилзамещенных
гомопропагилового
и
бисгомопропаргилового) проходит нерегиоселективно.
2.14. Циклоалюминирование пропаргиламинов
Продолжая
исследование
каталитического
циклоалюминирования
функционально-замещенных ацетиленов, а также учитывая доступность и широкое
использование пропаргиламинов в синтетической практике, были исследованы
закономерности взаимодействия этих соединений с Et3Al в присутствии
166
каталитических количеств Cp2ZrCl2. Установлено, что N,N-диметилгепт-2-ин-1амин реагирует с 2 эквивалентами Et3Al в присутствии 20 мол. % Cp2ZrCl2 в среде
гексана при 40
o
C за 2 часа, давая после дейтеролиза (2Z)-2-дейтеро-3-(2-
дейтероэтил)-N,N-диметилгепт-2-ен-1-амин 64a с выходом 83% (Схема 60).
Схема 60.
R
R
Et3Al (2 экв.)
R
NMe2
D2O (H2O)
D(H)
Al
20 мол.% Cp2ZrCl2
гексан, 40 oС, 2 ч
Et
NMe2
D(H)
NMe2
64a 83%
64b 88%
64c 87%
(65a)
(65b)
(65c)
R=n-C4H9 (a), n-C8H17 (b), n-C6H13(c)
N
66
Al
O
В COSY спектре продукта гидролиза 65a триплетный сигнал винильного
атома водорода имеет кросс-пик с дублетом метиленовой группы N,Nдиметиламинометильного фрагмента, что однозначно указывает конфигурацию
региоизомера. В спектре HMBC комплекса 1-этил-2-(N,N-диметиламинометил)-3-нбутилалюминациклопент-2-ена с ТГФ 66 наблюдаются кросс-пики между
сигналами четвертичных атомов углерода двойной связи и сигналами атомов
водорода
N,N-диметиламинометильной
группы.
Аналогично
были
идентифицированы продукты циклоалюминирования N,N-диметилундец-2-ин-1амина
и
N,N-диметилнон-2-ин-1-амина.
алкилзамещенных
алкилзамещенных
пропаргиловых
пропаргиламинов
Таким
спиртов,
проходит
образом,
в
отличие
от
циклоалюминирование
региоселективно
с
высоким
выходом без перегруппировки с отщеплением функциональной группы. Повидимому, это можно объяснить меньшей электроотрицательностью атома азота
относительно кислорода и потому большей стабильностью цирконийорганических
интермедиатов вследствие меньшей склонности к реакции β-элиминирования
(Схема 61). Можно предположить, что более региоселективный характер реакции
167
по сравнению с алкилзамещенными пропаргиловыми спиртами обусловлен
формированием шестичленного межмолекулярного комплекса С с более прочной
N→Al донорно-акцепторной связью, вследствие большей нуклеофильности аминов
в сравнении со спиртами.
Схема 61.
Me
Me
Et
NMe2
Et
R
N
Al
R
R
Cl
Al
Cp2 Zr
NMe2
Et
-Cp2Zr(Cl)Et
C
Cp2Zr
AlEt2
ClAlEt2
Et
Et
O
Al
H
Cp2 Zr
R
C
R
Cl
R
-Cp2Zr(Et)OAlEt2
H
Et(Cl)Al
OH
B
D
Как и в случае с ацетиленовыми спиртами, циклоалюминирование
фенилзамещенных пропаргиламинов (N,N-диметил-3-фенилпроп-2-ин-1-амин и 1(3-фенил-2-пропинил)пиперидина) проходит регио- и стереоселективно (Схема 62).
Схема 62.
NR'R''
NR'R''
Et3Al (2 экв.)
Ph
NR'R''
20 мол.% Cp2ZrCl2
гексан, 40 oС, 3 ч
D2O (H2O)
Al
Et
R',R''=Me,Me (a), -(CH2)5- (b)
Ph
D(H)
D(H)
67a 60%
67b 88%
Ph
(68a)
(68b)
При Zr-катализируемом взаимодействии N,N,N',N'-тетраметилдека-2,8-диин1,10-диамина с Et3Al происходит вытеснение этилена ацетиленовым соединением
из координационной сферы атома циркония в интермедиатном цирконоценэтиленовом комплексе и окислительное сочетание двух ацетиленовых фрагментов
с образованием цирконациклопентадиена, последующее переметаллирование в
каталитическом цикле и дейтеролиз которого приводят к бис-алкилиденовому
производному циклогексана 69 (Схема 63). В спектре NOESY продукта гидролиза
168
70 (Рис. 19) наблюдается взаимодействие метиленовой группы (2.93 м.д.) N,Nдиметиламинометильного фрагмента с α-метиленовой группой циклогексанового
кольца (2.15-2.35 м. д.), что указывает на E-конфигурации двойной связи. В спектре
COSY продукта гидролиза 70 кросс-пик между триплетным сигналом атомов
водорода при двойной связи и дублетом метиленовой группы при атоме азота
свидетельствует
о
геминальном
расположении
атома
водорода
и
N,N-
диметиламинометильной группы при атоме углерода двойной связи. Ранее
аналогичное образование алкилидензамещенного циклогексана наблюдалось при
циклоалюминировании триметил(окт-7-ен-1-ин-1-ил)силана [283].
Схема 63.
D2O (H2O)
Et3Al (2 экв.)
NMe2
NMe2
NMe2
NMe2
D(H)
AlEt
D(H)
20 мол.% Cp2ZrCl2
гексан, 40 oС, 3 ч
NMe2
NMe2
69 81%
(70)
Схема превращения :
Cp2ZrCl2 + Et3Al
Cp2Zr(Cl)Et + Et3Al
Cp2Zr(Cl)Et + Et2AlCl
Cp2 Zr
Cl
Cp2Zr
AlEt2
ClAlEt2
NMe2
Et
Al
ClAlEt2
Me2N
D
D
Me2N
Cp2Zr
Me2N
Me
Me
Me2N
D2O
Cl
- C2H4
Me2N
N
Al
Et
Cp2Zr
Me
Me
Et
N
Cl
NMe2
Cp2Zr
Me
Me
Et
Et
Et
EtAl
-Cp2Zr(Cl)Et
Me2N
Al
N
Cl
Cp2 Zr
Me2N
169
Рис. 19. Спектр NOESY (2E,2'E)-2,2'-Циклогексан-1,2-диилиденбис(N,Nдиметилэтанамин) (70).
Таким образом было установлено, что циклоалюминирование алкил- и
фенилзамещенных
пропаргиламинов
проходит
с
высокой
регио-
и
стереоселективностью, давая с хорошим выходом (60-88%) соответствующие
аллиламиновые производные.
На следующем этапе исследования с целью разработки новых методов
синтеза
функционально-замещенных
циклопропанов
было
исследовано
взаимодействие полученных алюминациклопент-2-енов с алкиловыми эфирами
сульфоновых кислот. Установлено, что алюминациклопент-2-ены, полученные
циклоалюминированием замещенных пропаргиловых спиртов и пропаргиламинов
не вовлекаются в реакцию алкилирования, а алюминийорганические соединения,
полученные превращением гомо- и бисгомопропаргиловых спиртов дают при
взаимодействии
с
MsOTs
нерегиоселективным
несимметричных
перегруппировка
сложную
характером
ацетиленов.
смесь
реакции
Как
продуктов,
обусловлено
циклоалюминирования
продемонстрировано
алюминациклопент-2-енов
что
в
в
циклопропановые
в
главе
случае
2.11,
соединения
сильно зависит как от электронных, так и от стерических факторов, что, повидимому, затрудняет прохождение реакции алкилирования и последующей
170
гомоаллил-циклопропилметильной перегруппировки в случае алюминациклопент2-енов, полученных циклоалюминированием пропаргиловых спиртов и аминов. В
случае пропаргиламинов реакция осложняется образованием четвертичных
аммонийный солей.
2.15. Циклоалюминирование функционально-замещенных олефинов
триэтилалюминием, катализируемое Cp2ZrCl2
Как показано выше, наличие гидроксильной или аминной функции в
молекуле ацетиленового соединения не препятствовало прохождению реакции
циклоалюминирования функционально-замещенных ацетиленов и образованию
2,3-дизамещенных алюминациклопент-2-енов. В то же время в литературе
отсутствовали сведения о циклоалюминировании виниловых, аллиловых и
гомоаллиловых спиртов и аминов, превращение которых позволило бы разработать
в однореакторном варианте новые методы синтеза функционально-замещенных
циклопропанов, циклобутанов, циклопентанолов, тетрагидротиофенов. С целью
разработки
эффективного
метода
синтеза
функционально-замещенных
алюминациклопентанов было изучено взаимодействие виниловых, аллиловых и
гомоаллиловых соединений с Et3Al в присутствии каталитических количеств
Cp2ZrCl2.
Установлено, что взаимодействие аллиламинов (N-аллилциклогексиламин,
N-аллил-трет-октиламин,
N-аллилпиперидин,)
с
1
эквивалентом
Et3Al
в
присутствии каталитических количеств Cp2ZrCl2 (5 мол.%) в гексане при
температуре 40 oC в течение 8 часов давала после дейтеролиза 4-дейтеро-2(дейтерометил)бутилзамещенные амины 72a-c с выходом 64-83% (Схема 64).
Схема 64.
NR'R''
NR'R''
Et3Al (1 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.1 экв.)
гексан, 40 oC, 8 ч
NR'R''
D2O
Al
D
D
72a (64%)
72b (79%)
72c (83%)
R',R''= c-Hex,H (a)
t-Oct, H (b)
-(CH2)5- (c)
Структура продуктов дейтеролиза установлена методами одно- и двумерной
ЯМР спектроскопии. В спектре ЯМР
13
171
С соединения 72a наблюдаются два
триплета дейтерозамещенных атомов углерода при 11.00 м.д. (1JCD=19 Гц) и 17.45
м.д.( 1JCD=19 Гц). Два мультиплета диастереотопных атомов водорода метиленовой
группы (2.35- 2.45 м.д. (На.) и 2.5- 2.6 м.д. (Нв)) при атоме азота связаны в спектре
COSY кросс-пиком с атомом водорода третичного атома углерода при CH2D
группе (1.45- 1.55 м.д.). В спектре HMBC упомянутые мультиплеты связаны кросспиками с сигналом третичного атома углерода циклогексанового цикла,
метиленового атома углерода 2-дейтероэтильного фрагмента, третичного атома
углерода при CH2D группе, а также с триплетным сигналом CH2D группы при
17.45 м.д.(Рис. 20). Аналогичным образом идентифицированы соединения 72b,c.
Рис.
20.
Спектр
HMBC
1-[4-Дейтеро-2-
(дейтерометил)бутил]циклогексиламина (72a).
Интересно, что аллилфениламин и диаллилфениламин не проявили
активности в изучаемой реакции. Циклоалюминирование диаллиламина идет по
обеим двойным связям с образованием после дейтеролиза реакционной массы
тетрадейтерозамещенного амина 73 с выходом 69% (Схема 65). В то же время, в
диаллил(трет-октил)амине превращению подвергается только одна двойная связь.
172
Взаимодействие диаллилбутиламина с 1 эквивалентом Et3Al в присутствии 5 мол.
% Cp2ZrCl2 приводит после дейтеролиза к получению 2,3-бис(дейтерометил)-N-нбутилпирролидина 75 с выходом 85%.
Схема 65.
H
N
R=H
Al
H
N
D2O
Al
D
D
D
Et3Al (2 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.1 экв.)
R
N
D
73 (69%)
гексан, 40 oC, 8 ч
tOct
N
tOct
N
D2O
R=t-Oct
D
Al
D
74 (80%)
R
N
Et3Al (1 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.1 экв.)
N
N
D2O
гексан, 40 oC, 8 ч
D
Al
R= n-Bu
D
75 (85%)
Zr-катализируемое циклоалюминирование аллилгептилсульфида проходит с
меньшими выходами (Схема 66) и после дейтеролиза в продуктах реакции наряду с
дидейтерированным производным 76 (53%) обнаруживали d1-гептантиол 77 в
количестве 28%. В спектре ЯМР
13
С соединения 76 проявляются два триплета
CH2D групп при 11.01 м.д. (1JCD=19 Гц) и 18.66 м.д. (1JCD=19 Гц).
Схема 66.
Et3Al (1 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.1 экв.)
SnC7H15
гексан, 40 oC, 8 ч
S n C7 H15
SnC7H15
D2O
D
Al
D
76 (53%)
173
+
n C H SD
7 15
77
Можно
предположить,
что
цирконоцен-этиленовый
комплекс
E,
образующийся в ходе реакции [279,284], при взаимодействии с аллилсульфидом
превращается либо цирконациклопропан F, либо в цирконациклопентан G (Схема
По-видимому,
67).
образование
гептантиола
происходит
вследствие
β-
элиминирования сульфидной группы из интермедиата F.
Схема 67.
Cp2ZrCl2 + Et3Al
Cp2Zr(Cl)Et + Et2AlCl
-C2H6
Cp2Zr(Cl)Et + Et3Al
Cp2Zr
Cl
Cp2Zr
AlEt2
ClAlEt2
E
Hep
S
S
Cp2Zr
S
Hep
Cp2Zr
ClAlEt2
ClAlEt2
+
F
Cp2Zr
ClAlEt2 G
E
-Cp2Zr(Et)Cl
SHep
SHep
EtAl
-Cp2Zr(Et)Cl
-EtD
-Al(OD)3
D2O
HepSD
Hep
+
S
Cp2Zr
EtAl
ClAlEt2
Hep
S
D
Hep
D2O
-EtD
-Al(OD)3
D
76
D
77
Известно
[285], что аллиловые эфиры
демонстрируют
аналогичное
поведение в реакции с реагентом Негиши, поэтому можно было ожидать, что в
случае аллиловых и виниловых эфиров в условиях изучаемой реакции будет
происходить расщепление углерод-кислородной связи. Действительно, аллил-нундециловый эфир под действием Et3Al в присутствии каталитических количеств
Cp2ZrCl2 в указанных выше условиях после гидролиза реакционной массы с
количественным выходом превращался в ундециловый спирт, а бутилвиниловый
174
эфир в исследуемой реакции давал после гидролиза н-бутиловый спирт. В реакцию
циклоалюминирования не удалось вовлечь также такие аллильные и винильные
производные, как 1-циклогексил-2-пропен-1-ол и винил-трет-октиламин. В случае
реакции с гомоаллиловыми спиртами (3-бутен-1-ол, 1-децен-4-ол) расщепления
углерод-кислородной связи не происходит и образуются соответствующие
замещенные алюминациклопентаны с высокими выходами. При взаимодействии 3бутен-1-ола с 2 эквивалентами Et3Al в присутствии 5 мол.% Cp2ZrCl2 после
дейтеролиза
реакционной
смеси
с
хорошим
выходом
(79%)
получили
тридейтеросодержащий спирт 78 (Схема 68). Реакция гомоаллилового спирта с
алкильным заместителем при карбинольном атоме углерода (1-децен-4-ол) с 3
эквивалентами Et3Al в присутствии 5 мол.% Cp2ZrCl2 приводила к получению
после гидролиза реакционной смеси диастереомеров 79 в соотношении 1:1 с
высоким выходом (80%). Таким образом, при наличии двух метиленовых групп
между двойной связью и гидроксильной группой, циклоалюминирование не
сопровождается побочной реакцией элиминирования. Аналогично вступает в
реакцию
циклоалюминирования
замещенный
гомоаллиламин
(1-(3-
бутенил)пиперидин). После дейтеролиза с хорошим выходом (85%) выделили
дидейтеросодержащий амин 80.
Схема 68.
OAlEt2
OH
Et3Al (2 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.05 экв.)
OD
D2O
Al
гексан, 40
oC,
D
D
8ч
78 (79%)
C6 H13
OH
гексан, 40 oC, 8 ч
N(CH2)5
OAlEt2
Et3Al (3 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.05 экв.)
C6 H13
H2O
Al
H
H
C6 H13
79 (80%)
N(CH2)5
Et3Al (2 экв.)
Cp2ZrCl2 (0.05 экв.)
гексан, 40 oC, 8 ч
OH
N(CH2)5
D2O
Al
D
D
80 (85%)
175
Таким
образом,
изучено
взаимодействие
функционально-замещенных
олефинов (аллиловых аминов, сульфидов и эфиров, гомоаллиловых спиртов и
аминов, а также виниловых эфиров) с Et3Al под действием каталитических
количеств
Cp2ZrCl2. Установлено, что
циклоалюминирование аллиламинов
проходит с высокой региоселективностью с образованием после дейтеролиза 4дейтеро-2-(дейтерометил)бутилзамещенных
аминов.
Циклоалюминирование
алкилаллилсульфида сопровождается побочным процессом расщепления C-S
связи. В случае аллиловых и виниловых эфиров в условиях реакции продукты
циклоалюминирования
не
образуются.
Вследствие
большей
склонности
алкоксильной группы к элиминированию, не удалось осуществить реакцию
циклоалюминирования алкилаллилового и алкилвинилового эфира. Однако
реакция с гомоаллиловыми спиртами и амином проходит с хорошим выходом (7985%),
давая
после
дейтеролиза
соответствующие
дидейтеросодержащие
соединения.
2.16. Циклоалюминирование дизамещенных ацетиленов с участием 1,2дихлорэтана
Выше были продемонстрированы примеры синтеза алюминациклопент-2енов взаимодействием ацетиленов с Et3Al в присутствии каталитических количеств
Cp2ZrCl2. В основе метода лежит идея формования в каталитическом цикле
цирконациклопентена взаимодействием цирконациклопропанового интермедиата с
ацетиленом. С другой стороны, можно представить процесс, в котором
цирконациклопентен будет формироваться из цирконациклопропена и этилена
(Схема 69).
Схема 69.
R
R
R
R
R
R
R
R
Cp2Zr
Cp2Zr
Cp2 Zr
R
Cp2 Zr
Cp2Zr
Cp2Zr
Cp2 Zr
R
R
R
H2 C CH2
176
R
R
Cp2 Zr
Известно, что при взаимодействии дизамещенных ацетиленов с EtAlCl2 в
присутствии Mg и каталитических количеств Cp2TiCl2 в среде ТГФ образуются
алюминациклопропены [286]. Предложенная авторами схема их образования
включает стадии восстановления Cp2TiCl2 до координационно-ненасыщенного
"Cp2Ti",
образование
его
комплекса
с
дизамещенным
ацетиленом
и
переметаллирование образовавшегося титанациклопропенового интермедиата с
помощью EtAlCl2. Можно предположить, что включение молекулы этилена по Ti-C
связи в интермедиатном титанациклопропене А должно привести к образованию
титанациклопентена B, переметаллирование которого исходным дигалогеналаном
позволит получить алюминациклопент-2-ены. Удобным методом генерации
этилена in situ является взаимодействие 1,2-дихлорэтана с магнием, используемым
в реакции для восстановления Cp2TiCl2 (Схема 70).
Схема 70
Mg
MgCl2
Cp2TiCl2
EtAl
R
"Cp2Ti"
R
EtAlCl2
R
R
R
Cp2Ti
Cp2Ti
А
R
R B
C2H4
R
ClCH2-CH2Cl + Mg
MgCl2
Исходя из этих предпосылок было осуществлено циклоалюминирование
ряда дизамещенных ацетиленов с помощью EtAlCl2 в присутствии Mg и
катализатора Cp2TiCl2 при медленном добавлении смеси 1,2-дихлорэтана c
дизамещенным ацетиленом к раствору EtAlCl2 в ТГФ (мольное соотношение
[ацетилен]:[C2H4Cl2]:[EtAlCl2]:[Mg]:[Cp2TiCl2]=1:2:4:3:0.05). Реакция проходит в
эфирных растворителях (ТГФ, диэтиловый эфир) при комнатной температуре за 10
часов. В алифатических (гексан, циклогексан) и ароматических (бензол, толуол)
растворителях образуются продукты олигомеризации дизамещенного ацетилена.
Из анализа продуктов дейтеролиза реакционной массы можно предположить, что
наряду с алюминациклопентенами 82 образуются алюминациклопропены 81 и
177
алюминациклопентадиены 83, соотношение и выходы которых зависят от природы
заместителей в дизамещенном ацетилене (Схема 71, Табл. 13). Так, в случае
диалкилзамещенных ацетиленов (октин-4, децин-5) и аллиламилацетилена реакция
проходит неселективно с образованием наряду с алюминациклопентенами 82
побочных продуктов 81 и 83 в значительных количествах (до 40% для октина-4)
(Табл. 13, пункт 1-3). Кроме того, циклоалюминирование аллиламилацетилена
протекает
не
региоселективно
с
получением
смеси
региоизомерных
алюминациклопентенов 82f,g в соотношении 1:1.
Схема 71
R
EtAlCl2 + Mg + R 1
R
2
1(1,2)
2
R
ClCH2CH2Cl
[Cp2TiCl2]
ТГФ, rt
10 ч
R
Al
+
1
R
1
+
EtAl
R
Et
82а-g
1(2,2)
R
2(2,1)
2(1,1)
R
2
R
Al
Et
83а-c,g
81а-c,e-g
H2O (D2O)
R
(D)H
(D)H
2
R
1
+
84a-g
(85а-g)
R
(D)H
1
R
1(1,2)
2
R
+
H(D)
2(2,1)
R
86а-c,e-g
(87а-c,e-g)
1(2,2)
R
R
H(D) H(D)
88а-c,g
(89а-c,g)
а: R1 = R2 = n-Pr;
e: R1 = R2 = Ph
b: R1 = R2 = n-Bu
f: R1 = Ph; R2 = allyl
c: R1 = n-Am; R2 = allyl
g: R1 = Ph; R2 = n-Pr
d: R1 = allyl; R2 = n-Am
Таблица 13. Влияние природы дизамещенного ацетилена на выход продуктов
реакции (по продуктам дейтеролиза).
Пункт.
Дизамещенный ацетилен
82, %
81, %
83, %
1
Октин-4
55
20
20
2
Децин-5
65
15
20
3
Аллиламилацетилен
50
20
10
4
Дифенилацетилен
45
5
5
Аллилфенилацетилен
50
10
6
Пропилфенилацетилен
55
15
5
Условия реакции: [ацетилен]:[EtAlCl2]:[Mg]:[1,2-дихлорэтан]:[Cp2TiCl2] =
100:400:300:200:5; 22-23oC, 10 ч, ТГФ;
178
конверсия
ацетилена, %
100
100
80
50
70
75
Циклоалюминирование
алкил(аллил)фенилзамещенных
ацетиленов
и
дифенилацетилена идет более селективно с получением алюминациклопентенов 82
(45-65 %) и незначительных количеств алюминациклопропенов 81 (5-15 %) (Табл.
13, пункт 4-6). Кроме того, наличие фенильного заместителя при тройной связи
способствует более региоселективному протеканию реакции с преимущественным
образованием одного региоизомера (~9:1), в котором фенильная группа находится
в -положении по отношению к атому алюминия 82f,g.
В случае ацетиленов несимметричного строения (аллиламилацетилен,
пропилфенилацетилен)
получается
смесь
региоизомерных
алюминациклопентадиенов 83, в соотношении 1:1:1 в случае аллиламилацетилена
(10%) и преимущественно один региоизомер в случае пропилфенилацетилена (5%).
Стереоконфигурация
двойной
связи
при
гидролизе
и
дейтеролизе
циклических алюминийорганических соединений 81-83 не меняется. Установлено,
что циклоалюминирование дизамещенных ацетиленов проходит с высокой
стереоселективностью (>95% по данным ЯМР 1H и
13
C). Так, гидролиз продуктов
реакции приводит к образованию цис-олефинов 84а-g, 86а-c, 86e-g и транс,трансдиенов 88a-c,g.
В описанных выше условиях проведения реакции с аллиламил- и
аллилфенилацетиленом
не
образуются
продукты
циклоалюминирования,
проходящего по двойной связи.
Из качественного анализа стерических факторов, играющих
формировании
титанациклопентенового
интермедиата
B
и
роль при
наблюдаемого
соотношения региоизомеров в случае фенилалкилзамещенных ацетиленов можно
сделать
вывод,
что
региоселективность
изучаемой
реакции
определяется
преимущественно электронными факторами. На снижение скорости реакции
каталитического циклоалюминирования фенилзамещенных ацетиленов влияют,
главным
образом,
стерические
факторы,
возникающие
при
сближении
титаноценового фрагмента и объемного фенильного заместителя. Стерическими же
факторами объясняется уменьшение в случае алкил(аллил)фенилзамещенных
ацетиленов доли алюминациклопентадиенов, образующихся при координации
титанациклопропеновым интермедиатом А еще одной молекулы ацетилена и
последующем переметаллировании титанациклопентадиена с помощью EtAlCl2.
179
Полученные результаты свидетельствуют о более высокой реакционной
способности образующегося in situ титанациклопропенового интермедиата А по
отношению к генерируемому из 1,2-дихлорэтана этилену, нежели к исходному
дизамещенному ацетилену.
На примере циклометаллирования децина-5 с помощью EtAlCl2 c участием
Mg и 1,2-дихлорэтана установили, что в условиях реакции из числа испытанных
катализаторов на основе комплексов Ti, Zr и Hf наиболее высокой каталитической
активностью обладает Cp2TiCl2. Алкоксиды титана (Ti(OBun)4 и Ti(OPri)4) обладают
значительно меньшей селективностью действия. Катализатор Cp2ZrCl2 направляет
реакцию в сторону преимущественного образования алюмациклопентадиена 83
(образуется 17% 84a по данным ГЖХ-хроматографии), а Cp2HfCl2 практически
неактивен (содержание 84а в продуктах гидролиза составляет 5%).
Таким образом, разработан новый метод синтеза 2,3-дизамещенных
алюминациклопент-2-енов взаимодействием дизамещенных ацетиленов с EtAlCl2 в
присутствии этилена, генерируемого в условиях реакции из 1,2-дихлорэтана и
активированного магния с использование в качестве катализатора Cp2TiCl2.
Несмотря на невысокий выход алюминациклопент-2-енов, данное исследование
подтвердило плодотворность подхода, заключающегося в функционализации
высокореакционноспособных
металлоорганических
промежуточных
интермедиатов.
2.17. Каталитическое гидроалкилирование -олефинов и циклоолефинов с
помощью t-BuBr и Et3Al в присутствии Cp2TiCl2
Как уже упоминалось в главе 2.1 использование каталитических количеств
Cp2ZrCl2 и Cp2TiCl2 в реакции ацетиленов с Et3Al и CH2I2 не оказало влияния на
скорость реакции, конверсию ацетилена и состав продуктов. В то же время можно
было ожидать прохождение процесса по трем маршрутам (Схема 72). Первый путь
связан с генерацией парамагнитного этильного комплекса Cp2TiEt, который легко
гидротитанирует
ацетилены
циклопропановых
соединений
[287].
из
Второй
ацетиленов
180
маршрут
под
описывает
действием
синтез
карбеноидов
алюминия. Еще один путь связан с возможностью генерации иодметильных
∙
радикалов ICH2 с их последующим взаимодействием с ацетиленом.
Схема 72.
Cp2TiCl2
Et3Al
CH2I2
Et3Al
CH2I2
Cp2TiEt
Cp2TiEt
Et2AlCH2I
CH2I
Et3Al, [Cp2TiEt]
R
R
Et2AlCH2I, Et3Al
R
R
H
AlEt2
R
R
Et
Et
R
CH2I
I
R
I
Однако скорость взаимодействия ацетилена с карбеноидом алюминия
оказалась наиболее высокой. С другой стороны, любопытно было реализовать
новый подход к генерации радикалов реакцией галогеналкана с Cp2TiEt.
Предварительные результаты по взаимодействию алкилгалогенидов с октеном-1 в
присутствии Et3Al и каталитических количеств Cp2TiCl2 показали, что в изучаемую
реакцию не вовлекаются такие первичные и вторичные алкилгалогениды, как
n-PrBr, n-BuI, i-PrBr. В случае реакции с PhCH2Br образуется исключительно
дибензил с количественным выходом. Однако t-BuBr в присутствии Et3Al и
каталитических количеств Cp2TiCl2 в среде гексана или CH2Cl2 гидроалкилирует
олефины алифатического ряда с образованием разветвленных алканов 90a-d
(Схема 73). Реакция протекает в мягких условиях (20-25 oC) за 6 часов.
181
Схема 73.
[Cp2TiCl2]
+ t-BuBr + Et3Al
R
R
85-92%
90a: R=n-C5H11 (85%)
90b: R=n-C6H13 (92%)
90c: R=n-C9H19 (87%)
90d: R=n-C10H21 (85%)
На основе экспериментальных и литературных данных [288,289] предложена
схема протекания реакции, которая включает: формирование парамагнитного
комплекса
Ti(III);
образование
с
трет-бутилбромидом
комплекса
A;
карботитанирование олефина, проходящее по радикальному механизму; двойной
перенос радикального центра; алкилирование Ti с помощью Et nAlBr3-n (n=1-3); гидридный перенос, сопровождающийся формированием конечного продукта и
регенерацией каталитически активного интермедиата (Схема 74).
Схема 74.
Cp2TiCl2
.
[Ti]
.
t-BuBr
.
Et3Al
[Ti]
[Ti]-Br
[Ti]
R
t-Bu-Br
A
R
.
.
R
полиэтилен
C2H4
.
R
H
.
Br-[Ti]
[Ti]-C2H4
R
[Ti] = Cp2TiEt
[Ti]-Et
EtnAlBr3-n
R
.
[Ti]-Br
Для термохимической оценки процесса окислительного присоединения tBuBr к 15-электронному d1-комплексу [Ti] по одноэлектронному механизму были
проведены квантовохимические расчеты методом PM3, которые показали, что
энтальпия
реакции
составляет
-28
ккал/моль.
182
Наблюдаемая
региохимия
присоединения трет-бутильной группы к олефину характерна для радикальных
реакций. Последующий двойной перенос радикального центра обусловлен
электронными факторами, связанными с возможностью наилучшей делокализации
неспаренного электрона. Формирование конечных продуктов происходит за счет
переноса -атома водорода с этильного лиганда при атоме металла по моно- или
бимолекулярному механизму [290].
Дальнейшие исследования показали, что в данную реакцию вступают и
олефины циклического строения, причем их гидроалкилирование приводит к
образованию смеси изомеров и характер превращений зависит от размера цикла и
природы олефина (Схема 75).
Схема 75.
(CH2)n
[Cp2TiCl2]
+ t-BuBr + Et3Al
гексан
rt, 12 ч
(CH2)n
91a-d
n=3 (a), 4 (b), 5 (c), 6 (d)
+
(CH2)n
92b
+
(CH2)n+1
93a
Циклопентен в изучаемой реакции превращается в соединения (91а) и (93а)
в соотношении ~1:2 с общим выходом 83%, а в случае циклогексена образуются
соединения 91b и 92b в соотношении ~1:3 с выходом 89%. Основными продуктами
реакции с циклогептеном и циклооктеном являются трет-бутилциклоалканы (91c)
и 91d, выход которых достигает 50-70%. Соединения 91а, 93а и 91b, 92b
анализировались как смеси изомеров. Отнесения сигналов в спектрах ЯМР
13
С
соединений 91а и 92b сделаны с учетом известных спектральных параметров 93а,
91b и аддитивной схемы. Интенсивный сигнал CH3-групп в спектрах ЯМР
13
С
соединений 91c и 91d при 26.96 м.д. и 27.16 м.д. соответственно, синглетный
сигнал в спектрах ЯМР
1
Н в области 0.8 м.д., а также молекулярный пик
изобутилена в масс-спектрах указывает на образование продуктов присоединения к
циклическому олефину трет-бутильной группы. При обработке реакционной
массы с помощью D2O в продуктах реакции, согласно данным масс-спектрометрии,
мы не обнаружили углеводородов, содержащих атом дейтерия. На основании ранее
предложенной нами схемы гидроалкилирования -олефинов было дано следующее
объяснение наблюдаемых превращений (Схема 76).
183
Схема 76.
.
[Ti]-Br
[Ti]-Br
.
(CH2)n
t-Bu [Ti]-Br
(CH2)n
(CH2)n
.
[Ti]-Br
.
[Ti]-Br
(CH2)n
B
.
(CH2)n+1
C
D
.
.
E
F
(CH2)n
(CH2)n
(CH2)n+1
Таким образом, в отличие от -олефинов, гидроалкилирование циклических
олефинов проходит неселективно и приводит к образованию смеси изомеров. Если,
в случае реакции с -олефинами перенос радикального центра со вторичного атома
углерода на третичный энергетически явно выгоден, то предпочтительность
аналогичного процесса для интермедиата B не очевидна, поскольку радикальный
центр в обеих структурах (B и C) находится на третичном атоме углерода. Более
того, проведенные квантово-химические расчеты (MINDO/3), показали, что
радикал E термодинамически более стабилен, чем радикал F. То есть, основным
продуктом реакции должно быть соединение 91. Однако, в данном случае, повидимому, играют роль стерические факторы, которые не позволяют атому титана
эффективно стабилизировать радикальный центр в структуре B и приводят к
преимущественному образованию продукта 92. При переходе от циклогексена к
циклооктену выход соединения 91 растет, поскольку циклооктановое кольцо
конформационно более гибкое и стерические факторы играют меньшую роль.
Отсутствие
в
циклопентена
продуктах
(n=3)
реакции
объясняется
метилизопропилциклопентана
энергетической
выгодностью
в
случае
процесса
перегруппировки интермедиата С в D с образованием шестичленного цикла.
Таким образом, нами было установлено, что t-BuBr в присутствии Et3Al и
каталитических количеств Cp2TiCl2 гидроалкилирует неразветвленные
-олефины
алифатического ряда и циклоолефины. Разработан эффективный метод синтеза 2,3диметилалканов.
184
Глава III. Экспериментальная часть
Для создания инертной атмосферы использовали аргон марки «чистый»
(ГОСТ 10157-73), дополнительно очищенный от следов влаги и кислорода
пропусканием
через
колонку,
содержащую
30%
раствор
диизобутилалюминийгидрида в декалине. В работе использованы коммерчески
доступные алюминийорганические соединения: 97% Me3Al фирмы «Aldrich», 98%
Et3Al, 97% i-Bu3Al, 95% i-Bu2AlCl, 73% i-Bu2AlH, 86% Et2AlCl и 92% EtAlCl2 (ОАО
«Редкинский опытный завод»). Гексин-1, гептин-1, октин-1, децин-1, додецин-1,
гексин-3, октин-4, децин-5, 5-хлор-1-пентинил(триметил)силан, а также Cp2ZrCl2,
Cp2TiCl2 являются коммерчески доступными реагентами. Фенилметилацетилен,
октин-2, бутил-, амил-, гексил-, октил- и додецилтриметилсилилацетилены
синтезированы по методикам, описанным в литературе.[291] . Моно- и
диаллильные
амины
получали
реакцией
аллилбромида
с
вторичными
и
первичными аминами под действием NaH. Аллилгептилсульфид был синтезирован
аллилированием
гептантиола.
1-(3-Бутенил)пиперидин
получали
аминометилированием аллилбромида. Гомоалливый спирт получен окислением
аллилмагнийбромида гептаналем, приводящим к образованию соответствующего
магнийбромалкоголята, из которого при последующем разложении водой
получается спирт. 1(2-хлорэтинил)бензол получали действием на фенилацетилен
водным
раствором
гипохлорита
натрия.
Галогенсодержащие
растворители
(дихлорметан, дибром- и дихлорэтан) перегоняли над Р2О5. Ароматические
растворители (толуол, бензол) перед применением промывали концентрированной
серной кислотой для удаления тиофена, водой до нейтральной реакции, перегоняли
над
диизобутилалюминийгидридом.
Гексан
сушили
перегонкой
над
диизобутилалюминийгидридом. Эфирные растворители (ТГФ и диэтиловый эфир)
выдерживали над NaOH, пропускали через Al2O3, кипятили над натриевой дробью,
перегоняли в токе аргона над LiAlН4
Продукты реакции анализировали методом газожидкостной хроматографии
на хроматографах «Carlo Erba»(стеклянная капиллярная колонка «Ultra-1» «Hewlett
Packard» 25х0.2 мм, пламенно-ионизационный детектор, рабочая температура 50170 0С, газ-носитель – гелий), «Сhrom-5» и «Цвет-102», детекторы пламенно185
ионизационные, колонки длиной 1.2 м и 3 м, диаметром 3 мм; неподвижная фаза –
силикон SE-30 (5%) на Chromaton N-AW-HMDS (0.125-0.160 мм), газ носительгелий (50 мл/мин), температура колонки 50-220 0С.
Масс-спектры измерены с помощью прибора «Finnigan 4021» с энергией
ионизирующих электронов 70 эВ и температурой камеры ионизации 200 0С.
Спектры ЯМР 1Н и
13
С регистрированы на спектрометрах «JEOL FX-90Q» с
рабочей частотой 22.5 МГц для
13
С и 90 Мгц для 1Н, а также на «Bruker Avance-
400» с рабочей частотой 100.62 МГц для 13С и 400.13 МГц для 1Н. При регистрации
спектров ЯМР 1Н и
13
С в качестве внутреннего стандарта использовали SiMe4 и
CDCl3, соответственно. Химические сдвиги (δ) даны в м.д. Элементный состав
соединений определяли с помощью прибора КARLO ERBA-1106.
Выходы продуктов определяли методом ГЖХ продуктов гидролиза
соответствующих АОС с использованием внутреннего стандарта. ТСХ проводили
на пластинах Silufol UV-254.
Квантово - химические расчеты проводили с использованием программы
GAMESS.[292]
Характер
найденных
стационарных
точек
контролировали
вычислением собственных значений матрицы вторых производных энергии
(отсутствие мнимых частот для интермедиатов и одна мнимая частота для
переходных состояний).
3.1. Синтез ди-, три- и тетразамещенных циклопропанов взаимодействием
ацетиленов с СH2I2 и Et3Al.
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 30 мл CH2Cl2, 10 ммоль алкина, 3.2 мл CH2I2 (40
ммоль) и 60 ммоль Et3Al, перемешивали заданное время при температуре 20-25 0С.
Затем реакционную массу гидролизовали 10% водным раствором HCl или 15%
раствором DCl в D2O, водный слой экстрагировали диэтиловым эфиром. Экстракт
соединяли с органическим слоем, выдерживали над безводным CaCl2 и
концентрировали в вакууме. Индивидуальные продукты выделяли вакуумной
перегонкой.
186
3-(Дейтерометил)-3-(1-пропилциклопропил)гексан (4a)
9
3
1
Выход 51 %. T. кип. 96 0C (15 мм рт. ст.). Спектр ЯМР
1
10
4
2
5
7
2H, C(13)H2D); 0.83-0.88 (м, 9H, C(1)H3, C(8)H3,
8
13
6
11
D
H ( , м.д.): 0.06-0.42 (м, 4H, C(9)H2, C(10)H2); 0.73 (с,
C(12)H3); 1.01-1.52 (м, 10H, C(2)Н2, С(3)Н2, С(6)Н2,
С(7)Н2, С(11)H2).
12
Спектр ЯМР 13С (СDCl3, , м.д.): 6.06 (т, С(9)), 6.17 (т, С(10)), 8.95 (к, С(12)), 15.01
(к, С(1)), 15.26 (к, С(8)), 17.79 (т, С(2)), 19.85 (1JCD=19.05 Гц, С(13)), 20.13 (т, С(7)),
22.71 (с, С(4)), 31.65 (т, С(11)), 35.42 (т, С(6)), 37.36 (с, С(5)), 43.48 (т, С(3)). Массспектр, m/z,: 155 [M-C2H4]+. Найдено (%): C, 84.91. C13H25D. Вычислено (%): C,
85.16.
3-(Дейтерометил)-3-(1-бутилциклопропил)гептан (4b)
Выход 58 %. T.кип. 91 0C (3 мм рт. ст.). Спектр ЯМР 1H
11
4
12
2
5
3
1
( , м.д.): 0.05-0.40 (м, 4H, C(11)H2, C(12H2); 0.56 (с, 2H,
8
10
C(15)H2D), 0.75-0.80 (м, 9Н, С(1)Н3, С(10)Н3, С(14)H3),
6
15
7
13
D
9
14
1.00-1.45(м, 14H, С(2)Н2, С(3)Н2, С(4)Н2, С(7)Н2,
С(8)Н2, С(9)H2, С(13)Н2).
Спектр ЯМР 13С (СDCl3, , м.д.): 6.02 (т, С(11)), 6.15 (т, С(12)), 8.82 (к, С(14)), 14.28
(к, С(1) и С(10)), 19.87 (1JCD=19.07 Гц, С(15)), 22.67 (с, С(5)), 23.65 (т, С(9)), 23.91
(т, С(2)), 26.44 (т, С(8)), 28.78 (т, С(3)), 31.38 (т, С(7)), 31.77 (т, С(13)), 37.30 (с,
С(6)), 38.73 (т, С(4)). Масс-спектр, m/z: 183 [M-C2H4]+. Найдено (%): C, 85.01.
C15H29D. Вычислено (%): C, 85.22.
3-(Дейтерометил)-3-(1-этилциклопропил)пентан (4с)
7
Выход 56%. T. кип. 60-66 0C (15 мм рт. ст.). Спектр
2
1
8
3
6
4
11
5
9
D
10
ЯМР 1H ( , м.д.): 0.00-0.6 (м, 4H, C(7)H2, C(8)H2); 0.60.95 (м, 11H, C(1)H3, C(6)H3, C(10)H3, C(11)H2D); 1.21.5 (м, 6H, C(2)Н2, С(5)Н2, С(9)Н2). Спектр ЯМР 13С
(СDCl3, , м.д.): 4.89 (т, С(7)), 4.89 (т, С(8)), 8.28 (к,
187
С(1)), 8.78 (к, С(6)), 8.78 (к, С(10)), 19.23 (1JCD=19.05 Гц,
С(11)), 29.67 (т, С(5)), 29.67 (т, С(9)), 30.96 (т, С(2)).
Масс-спектр, m/z: 127 [M-C2H4]+. Найдено (%): C, 84.91. C11H21D. Вычислено (%):
C, 85.08.
1-{1-[1-(Дейтерометил)-1-метилпропил]циклопропил}бензол (4d)
Выход 62 %. T.кип. 109 0C (10 мм рт. ст.). Спектр ЯМР
1
1
9
4
10
2
5
5H, C(11)H3, C(12)H2D), 0.90 (т, 3Н, J=7.33 Гц, С(8)H3),
3
1.28 (к, 2Н, 3J=6.96 Гц, С(7)) 7.10-7.35 (м, 5Н, Ph).
6
12
11
7
D
H ( , м.д.): 0.50-0.75 (м, 4H, С(9)Н2, С(10)H2), 0.82 (с,
Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): 8.76 (т, С(9) и С(10)),
8
9.09 (к, С(8)), 23.84 (1JCD=19.01 Гц, С(12)), 24.17 (к,
С(11)), 32.88 (т, С(7)), 33.60 (с, С(5)), 34.96 (с, С(6)),
126.00 (д, С(1)), 127.17 (д, С(3)), 132.38 (д, С(2)), 145.77
(с, С(4)).
Масс-спектр, m/z, (относительная интенсивность, %): 189 (M+, 10), 161 (M+-C2H4,
36), 159(M+-C2H4D, 45), 145 (M+-C3H6D, 55), 117 (M+-C5H10D, 69), 72 (C5H10D, 90).
Найдено (%): C, 88.34. C14H19D. Вычислено (%): C, 88.82.
1-(2-Дейтероэтил)-2-этил-1,2-дипропилциклопропан (6a)
1
8
3
7
4
5
12
9
13
H ( , м.д.): 0.73-1.00 (м, 13H, С(13)H2, C(1)Н3, С(8)Н3,
С(12)H3, C(10)H2D), 1.05-1.48 (м, 12H, C(2)Н2, С(3)Н2,
10
D
1
6
2
Выход 78 %. T.кип. 105 0C (20 мм рт. ст.). Спектр ЯМР
11
С(6)Н2, С(7)Н2, С(9)Н2 , С(11)H2). Спектр ЯМР
13
С
(CDCl3, , м.д.): 11.25 (1JCD=19.05 Гц, С(10)), 11.29 (к,
С(12)), 14.74 (т, С(1) и С(8)), 20.20 (т, С(2) и С(7)), 24.43
(т, С(9) и С(11)), 24.43 (т, С(13)), 30.02 (с, С(4)), 33.47 и
33.60 (т, С(3) и С(6)).
Масс-спектр, m/z, (относительная интенсивность, %): 183 (M +, 3), 154 (M+-C2H5,
23), 140(M+-C3H7, 25). Найдено (%): C, 84.79. C13H25D. Вычислено (%): C, 85.16.
188
1-(2-Дейтероэтил)-2-этил-1,2-дибутилциклопропан (6b)
1
2
9
4
Выход 83 %. T.кип. 127-132 0C (20 мм рт.
10
ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.68-1.10 (м,
7
3
8
5
13H, С(15)H2, C(1)Н3, С(10)Н3, С(14)H3,
6
12
С(12)H2D), 1.17-1.53 (м, 16H, C(2)Н2,
14
11
15
13
С(3)Н2, С(4)Н2, С(7)Н2, С(8)Н2, С(9)Н2,
D
С(11)Н2, С(13)H2).
Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): 11.15 (1JCD=19.03 Гц, С(12)), 11.18 (к, С(14)),
14.22 (к, С(1) и С(10)), 23.30 (т, С(2) и С(9)), 24.27 (т, С(11) и С(13)), 24.27 (т,
С(15)), 29.24 (т, С(3) и С(8)), 30.04 (с, С(5)), 30.72 и 30.77 (т, С(4) и С(7)).Массспектр, m/z, (относительная интенсивность, %): 211 (M+, 4), 182 (M+-C2H5, 26), 154
(M+-C4H9, 25). Найдено (%): C, 84.66. C15H29D. Вычислено (%): C, 85.22.
1-(2-Дейтероэтил)-2-этил-1,2-диэтилциклопропан (6с)
1
2
5
3
Выход 84 %. T.кип. 61-66 0C (20 мм рт. ст.). Спектр
6
ЯМР 1H ( , м.д.): 0.76 (с, 2H, С(11)H2), 0.85-1.0 (м,
4
8
11Н, C(1)Н3, С(6)Н3, C(8)H2D, С(10)H3), 1.35-1.60 (м,
10
7
11
9
8H, C(2)Н2, С(5)Н2, С(7)Н2, С(9)Н2). Спектр ЯМР
D
13
С
(CDCl3, , м.д.): 11.05 (1JCD=19.05 Гц, С(8)), 11.09 (к,
С(1)), 11.09 (к, С(6)), 11.09 (к, С(10)), 23.24 (т, С(2),
С(5), С(7), С(9), С(11)).
Масс-спектр, m/z, (относительная интенсивность, %): 155 (1). Найдено (%): C,
84.53. C11H21D. Вычислено (%):C, 85.08.
1-(2-Дейтероэтил)-2-этил-2-метил-1 -амилциклопропан (6e+6f)
8'
8
6'
6
7
7'
4
5'
1
10
13'
4'
13
5
9
2
3
11
12
D
2'
1'
+
10'
9'
3'
11'
12'
D
189
Выход 75%. Т.кип. 82 0С (10 мм рт. ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.07-0.06 (м, 4H,
С(3)H2, С(3‘)H2), 0.61-0.98 (м, 16H, C(8)Н3, С(8‘)Н3, С(10)H2D, C(10‘)Н3, С(12)Н3,
С(12‘)H2D), 1.02 (с, 6H, C(13)H3, C(13‘)H3), 1.06-1.47 (м, 24H, C(4)Н2, С(4‘)Н2,
С(5)Н2, С(5‘)Н2, С(6)Н2, С(6‘)H2, C(7)Н2, С(7‘)Н2, С(9)Н2, С(9‘)Н2, С(11)Н2,
С(11‘)H2). Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.):, 11.36 (1C, С(12)), 11.49 (1C, С(10‘)),
14.22 (2C, С(8), C(8‘)), 18.96 (2C, С(13), C(13‘)), 22.93 (2C, С(7), C(7‘)), 25.08 (2C,
С(3), C(3‘)), 25.73 (2C, С(2), C(2‘)), 29.04 (2C, С(4), C(4‘)), 29.56 (2C, С(1), C(1‘)),
26.90 (2C, С(5), C(5‘)), 30.80 (2C, С(9), C(9‘)), 32.68 (2C, С(6), C(6‘)), 34.38 (2C,
С(11), C(11‘)). Масс-спектр, m/z, (относительная интенсивность, %): 182(5) M+,
153(23) [M-C2H5]+, 111(33) [M-C5H11]+, 97(24), 83(62), 69(95), 55(100). Найдено (%):
C, 85.47. C13H25D. Вычислено (%): C, 85.16.
3.2. Синтез тризамещенных циклопропанов
Методика
синтеза
аналогична
приведенной
выше
для
ди-
и
тетразамещенных циклопропанов.
1-[1-(2-Дейтероэтил)-2-этилциклопропил]бутан (6g)
Выход: 72%. Т.кип. 73 0С (20 мм рт. ст.) Спектр
6
7
ЯМР
4
5
1
H ( , м.д.): -0.16-0.35 (м, 3H, С(2)H,
C(3)H2), 0.68-1.02 (м, 8H, С(7)Н3, С(9)Н2D,
2
С(11)H3), 1.14-1.49 (м, 10H, С(4)Н2, С(5)Н2,
9
8
D
1
3
10
11
С(6)Н2, С(8)Н2, С(10)H2).
Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): 10.60 (т, 1JCD=19.01 Гц, С(9)), 14.18 (к, С(7)), 14.50
(к, С(11)), 18.27 (т, С(3)), 22.44 (т, С(10)), 23.28 (т, С(6)), 26.14 (с, С(1)), 26.79 (т,
С(5)), 29.13 (д, С(2)), 29.46 (т, С(4)), 30.37 (т, С(8)). Масс-спектр, m/z,
(относительная интенсивность, %): 154(5) M+, 125(4) [M-C2H5]+, 97(57) [M-C4H9]+.
Найдено (%): C, 84.81. C11H21D. Вычислено (%): C, 85.08.
190
1-[1-(2-Дейтероэтил)-2-этилциклопропил]пентан (6h)
Выход 79 %. T.кип. 87 0C (20 мм рт. ст.). Спектр
8
ЯМР 1H ( , м.д.): 0.18-0.42 (м, 3H, С(2)H, C(3)H2),
6
7
0.85 (т, 3J = 4.9 Гц, 5H, С(10)Н2D, С(12)H3), 0.97
4
5
1
(т, 3J = 6.8 Гц, 3H, С(8)H3), 1.07-1.50 (м, 12H,
2
C(4)Н2, С(5)Н2, С(6)Н2, С(7)Н2, С(9)Н2, С(11)H2).
10
9
3
11
12
Спектр
D
ЯМР
13
С
(CDCl3,
,
м.д.):
10.66
(1JCD=19.01 Гц, С(10)), 14.22 (к, С(8)), 14.67 (к,
С(12)), 18.31 (т, С(3)), 22.54 (т, С(7)), 22.87 (т,
С(11)), 24.82 (с, С(1)), 26.25 (д, С(2)), 26.64 (т,
С(5)), 29.82 (т, С(9)), 30.47 (т, С(4)), 32.55 (т,
С(6)).
Масс-спектр, m/z, (относительная интенсивность, %): 169 (M+, 4), 140 (M+-C2H5, 3),
98 (M+-C5H11, 41). Найдено (%): C, 84.42. C12H23D. Вычислено (%):C, 85.12.
1-[1-(2-Дейтероэтил)-2-этилциклопропил]гексан (6i)
Выход 74 %. T.кип. 103-108 0C (20 мм рт. ст.).
4
6
8
1
9
2
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.15-0.42 (м, 3H,
5
7
11
10
3
12
С(2)H, C(3)H2), 0.86-1.00 (м, 8H, C(9)H3,
13
С(11)Н2D, С(13)H3), 1.00-1.75 (м, 12H, C(4)Н2,
D
С(5)Н2, С(6)Н2, С(7)Н2, С(8)Н2, С(12)H2).
Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): 10.71 (1JCD=19.05 Гц, С(11)), 14.22 (к, С(9)), 14.61
(к, С(13)), 18.38 (т, С(3)), 22.54 (т, С(12)), 22.87 (т, С(8)), 24.82 (с, С(1)), 26.31 (д,
С(2)), 26.96 (т, С(5)), 29.37 (т, С(10)), 29.89 (т, C(6)), 30.08 (т, С(4)), 32.04 (т, С(7)).
1-[1-(2-Дейтероэтил)-2-этилциклопропил]октан(6j)
Выход 71 %. Спектр ЯМР 1H ( , м.д.):
4
6
8
10
1
11
9
7
2
0.10-0.30 (м, 3Н, С(2)Н, С(3)Н2), 0.85-
5
15
14
3
12
13
1.05
(м,
8H,
С(11)Н3,
С(13)Н3,
С(15)Н2D), 1.20-1.50 (м, 18Н, С(4)Н2,
D
С(5)Н2, С(6)Н2, С(7)Н2, С(8)Н2, С(9)Н2,
191
С(10)Н2, С(12)Н2, С(14)Н2).
Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): 10.46 (1JCD=19.05 Гц, С(15)), 14.07 (к, С(11)),
14.48 (к, С(13)), 18.23 (т, С(3)), 22.41 (т, С(12)), 22.70 (т, С(10)), 24.68 (с, С(1)),
26.16 (д, С(2)), 26.84 (т, С(5)), 29.41(т, С(8)), 29.76 (т, C(7)), 30.26 (т, С(6)), 30.36 (т,
С(14)), 31.96 (т, С(9)), 36.07 (т, С(4)). Найдено (%): C, 85.06. C 15H29D. Вычислено
(%):C, 85.22.
1-[1-(2-Дейтероэтил)-2-этилциклопропил]декан (6k)
4
6
8
10
12
1
2
5
7
9
11
13
15
14
3
16
17
D
Выход 87 %. T.кип. 121 0C (3 мм рт. ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.15-0.35 (м, 3H,
С(2)H, С(3)H2), 0.65-1.00 (м, 8H, С(13)Н3, С(17)H3, С(15)H2D), 1.05-1.55 (м, 22H,
C(4)Н2, С(5)Н2, С(6)Н2, С(7)Н2, С(8)Н2, С(9)Н2, С(10)Н2, С(11)Н2, С(12)Н2, С(14)Н2,
С(16)H2). Спектр ЯМР
13
С (СDCl3, , м.д.): 10.71 (1JCD=19.07 Гц, С(15)), 14.28 (к,
С(17)), 14.67 (к, С(13)), 18.38 (т, С(3)), 22.61 (т, С(16)), 22.87 (т, С(12)), 24.88 (с,
С(1)), 26.31 (т, С(5)), 27.03 (д, С(2)), 29.56 (т, С(10)), 29.95 (т, С(6), С(7), С(8), С(9)),
30.41 (т, С(4)), 30.54 (т, С(14)), 32.10 (т, С(11)). Масс-спектр, m/z, (относительная
интенсивность, %): 239 (M+, 3). Найдено (%): C, 85.30. C17H33D. Вычислено (%):C,
85.27.
1-[1-(2-Дейтероэтил)-2-этилциклопропил]додекан (6l)
4
6
8
10
12
14
1
15
13
11
9
2
5
7
17
16
3
18
19
D
Выход 77%. Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.20-0.60 (м, 3H, С(2)H, С(3)H2), 0.70-1.10 (м,
8H, С(15)Н3, С(19)H3, С(17)H2D), 1.10-1.65 (м, 26H, C(4)Н2, С(5)Н2, С(6)Н2, С(7)Н2,
С(8)Н2, С(9)Н2, С(10)Н2, С(11)Н2, С(12)Н2, С(14)Н2, С(16)H2, С(17)Н2, С(18)Н2).
Спектр ЯМР
13
С (СDCl3, , м.д.): 10.48 (1JCD=19.05 Гц, С(17)), 14.10 (к, С(19)),
192
14.46 (к, С(15)), 18.13 (т, С(3)), 22.23 (т, С(18)), 22.87 (т, С(14)), 24.54 (с, С(1)),
26.12 (т, С(5)), 26.84 (д, С(2)), 29.40 (т, С(11)), 29.70 (т, С(8), С(9), С(10)), 29.73 (т,
С(6), С(7)), 29.82 (т, С(12)), 30.26 (т, С(4)), 30.35 (т, С(16)), 31.95 (т, С(13)).
3.3. Mетодика получения иодсодержащих замещенных циклопропанов
взаимодействием ацетиленов с СH2I2 и Me3Al.
В стеклянный реактор объемом 25 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 5 мл CH2Cl2, 3 ммоль алкина, 0.96 мл CH2I2 (12 ммоль)
и 18 ммоль Me3Al, перемешивали 8 часов при температуре 20-25 0С. Затем
реакционную массу гидролизовали 10% водным раствором HCl, водный слой
экстрагировали диэтиловым эфиром. Экстракт соединяли с органическим слоем,
выдерживали над безводным CaCl2 и концентрировали в вакууме. Индивидуальные
продукты выделяли вакуумной перегонкой.
1-(2-Иодэтил)-2-метил-1,2-дипропилциклопропан (7a)
7
11
5
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.15-0.20 (м, 2H, C(8)H2),
9
6
10
4
0.90 (т, 3J = 7.2 Гц, 3H, C(7)H3), 0.91 (т, 3J = 6.8 Гц,
3
3H, C(11)H3), 1.10 (с, 3H, C(12)H3), 1.10-1.50 (м,
1
12
8
Выход 87 %. Т.кип. 125-128 0С (10 мм арт. ст.).
2
I
8H, C(5)H2, C(6)H2, C(9)H2, C(10)H2), 1.80-1.90 (м,
1H, C(2)Ha), 2.10-2.20 (м, 1H, C(2)Hb), 3.05-3.15 (м,
1H, C(1)Ha), 3.15-3.25 (м, 1H, C(1)Hb).
Спектр ЯМР
13
С (СDCl3,
м.д.): 3.10 (С(1)), 14.52 и 14.55 (С(7) и С(11)), 19.79
(С(12)), 20.20 и 20.36 (С(6) и С(10)), 24.47 (С(4)), 25.69 (С(8)), 30.28 (С(3)), 33.24
(С(9)), 38.12 (С(2)), 38.23 (С(5)).Mасс-спектр, m/z, (относительная интенсивность,
%): 294 (M+, 10), 251 ([M-C3H7]+, 47), 209 (51), 195 (42), 155 (46), 139 (78), 97 (83),
55 (100). Найдено (%): C, 48.68; Н, 7.92. C12H23I. Вычислено (%): C, 48.99; Н, 7.88.
193
1-(2-Иодэтил)-2-метил-1,2-дибутилциклопропан (7b)
8
7
13
5
14
1
11
6
12
4
9
H ( , м.д.): 0.15-0.20 (м, 2H, C(9)H2), 0.90 (т, 3J
= 7.2 Гц, 3H, C(8)H3), 0.91 (т, 3J = 6.8 Гц, 3H,
3
C(14)H3), 1.10 (с, 3H, C(10)H3), 1.20-1.45 (м,
1
10
Т. кип. 155-157 0С (10 мм рт. ст.). Спектр ЯМР
2
12H, C(5)H2, C(6)H2, С(7)H2, C(11)H2, C(12)H2,
I
C(13)H2) 1.80-1.90 (м, 1H, C(2)Ha), 2.10-2.20 (м,
1H, C(2)Hb), 3.05-3.15 (м, 1H, C(1)Ha), 3.15-3.25
(м, 1H, C(1)Hb).
Спектр ЯМР 13С (СDCl3,
м.д.): .15 (С(1)), 14.16 (2С, С(8), С(14)), 19.85 (С(10)),
23.13 и 23.15 (С(7) и С(13)), 24.62 (С(4)), 25.66 (С(9)), 29.31 и 29.47 (С(6) и С(12)),
30.41 (С(3)), 30.64 (С(11)), 35.66 (С(5)), 38.13 (С(2)). Mасс-спектр, m/z,
(относительная интенсивность, %): 322 (M+, 1). Найдено (%): C, 52.14; Н, 8.65.
C14H27I. Вычислено (%): C, 52.18; Н, 8.44. Выход 85%.
1-(2-Иодэтил)-2-метил-1,2-диэтилциклопропан (7c)
6
5
8
4
Выход 75 %. Т. кип. 105-107 0С (15 мм рт. ст.).
9
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.15 (с, 2H, C(7)H2), 0.90
3
(т, 3J = 6.8 Гц, 3H, C(6)H3), 0.92 (т, 3J = 7.6 Гц, 3H,
1
10
7
C(9)H3), 1.10 (с, 3H, C(10)H3), 1.25-1.55 (м, 4H,
2
I
C(5)H2, C(8)H2), 1.8-1.95 (м, 1H, C(2)Ha), 2.10-2.25
(м, 1H, C(2)Hb), 3.05-3.15 (м, 1H, C(1)Ha), 3.15-3.25
(м, 1H, C(1)Hb).
Спектр ЯМР
13
С (СDCl3,
м.д.):
(С(1)), 11.21 и 11.36 (С(6) и С(9)), 19.25
(С(10)), 23.45 (С(8)), 25.16 (C(7)), 25.94 (С(4)), 28.50 (С(5)), 31.62 (С(3)), 37.41
(С(2)). Найдено (%): C, 45.27; Н, 7.00. C10H19I. Вычислено (%): C, 45.13; Н, 7.20.
194
1-(2-Иодэтил)-2-метил-1-бутилциклопропан (7d)
9
10
ЯМР 1H ( , м.д.): -0.15-(-0.05) (м, 1H, C(6)Ha), 0.40-0.50
7
H
8
4
Выход 69 %. Т. кип. 105-108 0С (12 мм рт. ст.). Спектр
(м, 1H, C(6)Hb), 0.60-0.70 (м, 1H, C(4)H), 0.90 (т, 3J = 7.4
3
Гц, 3H, C(10)H3), 1.06 (д, 3J = 6.4 Гц, 3H, C(5)H3), 1.10-
2
5
1.40 (м, 6H, C(7)H2, C(8)H2, C(9)H2), 1.65-1.90 (м, 2H,
6
1
C(2)H2), 3.15-3.25 (м, 2H, C(1)H2).
I
13
Спектр ЯМР
С (СDCl3,
м.д.): 2.86 (С(1)), 13.69 (C(5)), 14.15 (C(10)), 17.87
(C(4)), 19.03 (C(6)), 23.09 (C(9)), 24.82 (C(3)), 29.02 (C(8)), 29.02 (C(8)), 29.16 (C(7)),
42.33 (C(2)). Mасс-спектр, m/z, (относительная интенсивность, %): 266 (M+, 1).
Найдено (%): C, 45.31; Н, 7.35. C10H19I. Вычислено (%): C, 45.13; Н, 7.20.
1-(2-Иодэтил)-2-метил-1-амилциклопропан (7e)
4
3
ЯМР 1H ( , м.д.): -0.15-(-0.05) (м, 1H, C(6)Ha), 0.40-
10
8
5
Выход 72 %. Т.кип. 97-100 0С (3 мм рт. ст.). Спектр
11
9
7
H
2
0.50 (м, 1H, C(6)Hb), 0.55-0.70 (м, 1H, C(4)H), 0.89 (т,
6
1
I
3
J = 7.6 Гц, 3H, C(11)H3), 1.04 (д, 3J = 6.0 Гц, 3H,
C(5)H3), 1.10-1.40 (м, 8H, C(7)H2, C(8)H2, C(9)H2,
C(10)H2), 1.65-1.90 (м, 2H, C(2)H2), 3.10-3.25 (м, 2H,
C(1)H2).
13
Спектр ЯМР
С (СDCl3,
м.д.): 2.88 (С(1)), 13.74 (C(5)), 14.14 (C(11)), 17.89
(C(4)), 19.08 (C(6)), 22.72 (C(10)), 24.84 (C(3)), 26.49 (C(8)), 29.44 (C(7)), 32.27
(C(9)), 42.32 (C(2)). Найдено (%): C, 47.27; Н, 7.35. C11H21I. Вычислено (%): C,
47.15; Н, 7.55.
1-(2-Иодэтил)-2-метил-1-гексилциклопропан (7f)
4
3
10
8
5
2
Выход 80 %. Т.кип. 110-113 0С (3 мм рт. ст.).
11
9
7
H
12
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.15-(-0.05) (м, 1H,
C(6)Ha), 0.40-0.50 (м, 1H, C(6)Hb), 0.55-0.70 (м, 1H,
6
1
I
C(4)H), 0.89 (т, 3J = 7.6 Гц, 3H, C(12)H3), 1.06 (д, 3J
= 6.4 Гц, 3H, C(5)H3), 1.10-1.45 (м, 10H, C(7)H2,
195
C(8)H2, C(9)H2, C(10)H2, C(11)H2), 1.60-1.70 (м, 2H,
C(2)Ha), 1.80-1.90 (м, 1H, C(2)Hb), 3.15-3.25 (м, 2H,
C(1)H2).
13
Спектр ЯМР
С (СDCl3,
м.д.): 2.83 (С(1)), 13.68 (C(5)), 14.08 (C(12)), 17.87
(C(4)), 19.04 (C(6)), 22.67 (C(11)), 24.85 (C(3)), 26.78 (C(8)), 29.47 (C(9)), 29.72
(С(7)), 31.90 (C(10)), 42.32 (C(2)). Найдено (%): C, 48.76; Н, 7.59. C12H23I.
Вычислено (%): C, 48.99; Н, 7.88.
1-(2-Иодэтил)-2-метил-1-октилциклопропан (7g)
4
3
10
8
5
2
Выход 73 %. Т.кип. 110-113 0С (1 мм рт. ст.).
13
11
9
7
H
12
14
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.15-(-0.05) (м, 1H,
C(6)Ha), 0.40-0.50 (м, 1H, C(6)Hb), 0.50-0.70
6
(м, 1H, C(4)H), 0.89 (т,
1
I
3
J = 7.6 Гц, 3H,
C(14)H3), 1.06 (д, 3J = 6.5 Гц, 3H, C(5)H3),
1.10-1.40 (м, 14H, C(7)H2, C(8)H2, C(9)H2,
C(10)H2, C(11)H2, С(12)H2, C(13)H2), 1.701.80 (м, 2H, C(2)Ha), 1.80-1.90 (м, 1H,
C(2)Hb), 3.15-3.25 (м, 2H, C(1)H2).
Спектр ЯМР
13
С (СDCl3,
м.д.): 2.77 (С(1)), 13.69 (C(5)), 14.10 (C(14)), 17.88
(C(4)), 19.38 (C(6)), 22.67 (C(13)), 23.48 (C(3)), 26.81 (C(8)), 29.46 (C(7)), 29.34 и
29.65 и 30.07 (С(9), С(10), С(11)), 31.90 (C(12)), 42.33 (C(2)). Найдено (%): C, 52.01;
Н, 8.65. C14H27I. Вычислено (%): C, 52.18; Н, 8.44.
1-[1-(2-Иод-1,1-диметилэтил)циклопропил]бензол (9)
11
4
10
3
5
7
Выход 79 %. Т.кип. 118-121 0С (5 мм рт. ст.). Спектр ЯМР 1H
6
( , м.д.): 0.70-0.95 (м, 4H, C(10)H2, C(11)H2), 1.06 (с, 6H,
C(8)H3, C(9)H3), 3.23 (с, 2H, C(1)H2), 7.15-7.25 (м, 5H, Ph).
2
1
9
8
I
Спектр ЯМР
13
С (СDCl3,
м.д.): 9.57 (2С, C(10), C(11)), 23.80 (C(1)), 25.56 (2C,
C(8), C(9)), 27.83 (C(3)), 29.74 (C(2)), 126.61 (C(7)), 127.6 (2C, C(6), C(6‘)), 132.00
(2C, C(5), C(5‘)), 144.08 (C(4)).Mасс-спектр, m/z, (относительная интенсивность %):
196
300 (M+, 1). Найдено (%): C, 52.10; Н, 5.64. C13H17I. Вычислено (%): C, 52.02; Н,
5.71.
3.4. Методика получения замещенных циклопропанов взаимодействием
ацетиленов с CH2I2 и i-Bu3Al
В стеклянный реактор объемом 25 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 5 мл CH2Cl2, 3 ммоль алкина, 0.96 мл CH2I2 (12 ммоль)
и 18 ммоль i-Bu3Al перемешивали 8 часов при температуре 20-25 0С. Затем
реакционную массу гидролизовали 15% раствором DCl в D2O, водный слой
экстрагировали диэтиловым эфиром. Экстракт соединяли с органическим слоем,
выдерживали над безводным CaCl2 и концентрировали в вакууме. Индивидуальные
продукты выделяли вакуумной перегонкой.
1-(2-Дейтероэтил)-2-изо-бутил-1,2-дипропилциклопропан (11a)
1
Выход 84 %. Т.кип. 120-123 0C (15 мм рт. ст.).
8
3
2
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.00-0.10 (м, 2H, C(9)H2),
6
4
7
5
14
11
С(11)H2D ), 1.20-1.60 (м, 12H, C(2)H2, C(3)H2,
13
9
10
12
15
D
0.90-1.10 (м, 14H, C(1)H3, C(8)H3, C(14)H3, C(15)Н3,
C(6)H2, C(7)H2, C(10)H2, C(12)H2), 1.65-1.75 (м, 1H,
C(13)H).
Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): 11.33 (т, 1JCD=19.05 Гц, С(11)), 14.96 (С(1) и С(8))
20.24 (С(2)), 20.27 (С(7)), 22.78 (С(15)), 23.74 (С(14)), 24.49 (С(10)), 25.40 (С(9)),
26.23 (С(13)), 34.13 (C(3)), 34.87 (С(6)), 40.22 (С(12)).
1-(2-Дейтероэтил)-2-изо-бутил-1,2-диэтилциклопропан (11b)
1
2
5
3
4
12
9
7
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.06 (с, 2H, С(7)H2), 0.751.05 (м, 15H, C(1)H3, C(6)H3, C(12)H3, C(13)H3,
11
8
D
Выход 65 %. Т.кип. 89-92 0C (15 мм рт. ст.).
6
10
13
С(9)H2D, C(10)Ha), 1.15-1.40 (м, 3H, С(2)Нa,
C(5)Ha, C(8)Ha), 1.40-1.55 (м, 4H, С(2)Hb, C(5)Hb,
C(8)Hb, C(10)Hb), 1.65-1.80 (м, 1H, С(11)H).
197
Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): 11.31 (т, 1JCD=19.05 Гц, С(9)), 11.34 (С(1)), 11.37
(С(6)), 22.79 (С(12)), 23.61 (С(8)), 23.73 (С(13)), 24.17 (С(2)), 24.99 (С(7)), 25.09
(С(5)), 26.19 (С(11)), 28.70 (С(3)), 29.50 (С(4)), 39.39 (C(10)). Найдено (%): С, 84.69.
C13H25D. Вычислено (%): С, 85.16.
1-(2-Дейтероэтил)-2-изо-бутил-1, 2-дибутилциклопропан (11c)
1
2
10
9
4
ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.15-0.25 (м,
7
3
8
5
2Н, С(11)Н2, 0.8-1.0 (м, 15Н, С(1)Н3,
6
14
С(10)Н3,
12
11
15
16
Выход 70 %. Т.кип. 123-126 0C (5 мм рт.
С(16)Н3,
С(17)Н3,
С(13)Н2D,
С(14)На), 1.15-1.40 (м, 11Н, С(2)На, С(3)Н2,
13
С(4)Н2, С(7)Н2, С(8)Н2, С(9)На, С(12)На),
D
17
1.40-1.60 (м, 4H, С(2)Нb, C(9)Hb, C(12)Hb,
C(14)Hb), 1.7-1.8 (м, 1Н, С(15)Н).
13
Спектр ЯМР
С (CDCl3, , м.д.): 11.04 (т, 1JCD=19.05 Гц, С(13)), 14.16 (С(1) и
С(10)), 23.31 (С(2) и С(9)), 22.51 (С(17)), 23.54 (С(16)), 24.18 (С(14)), 25.17 (С(11)),
26.02 (С(15), 29.11(C(3) и С(8)), 31.20 (С(7)), 32.02 (С(4)), 39.98 (С(14)).
1-(2-Дейтероэтил)-2-изо-бутил-1-метил- 2-амилциклопропан (11d)
10'
10
8'
8
9
6
7
9'
13
4
5
3
+
14
4'
1
3'
12'
15
2
5'
14'
12
11
13'
6'
7'
15'
D
D
11'
2'
1'
1:1
Выход 73%. Т. кип. 121-124 0C (10 мм рт. ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д): 0.10-0.20 (м,
4Н, С(12)Н2 и С(12‘)H2), 0.75-1.00 (м, 28Н, С(1)H3, C(1‘)H3, C(10)H3, C(10‘)H3,
C(11)H3, C(11‘)H3, C(13)H3, C(13‘)H3, C(15)H2D, C(15‘)H2D), 1.05-1.60 (м, 24H,
C(3)H2, C(3‘)H2, C(6)H2, C(6‘)H2, C(7)H2, C(7‘)H2, C(8)H2, C(8‘)H2, C(9)H2, C(9‘)H2,
C(14)H2, C(14‘)H2), 1.70-1.80 (м, 2Н, С(2)Н, С(2‘)H. Спектр ЯМР
198
13
С (CDCl3, ,
м.д.): 9.63 (т, 1JCD=19.05 Гц, С(15‘)), 10.01 (т, 1JCD=19.05 Гц, С(15)), 14.37 (к, С(10) и
С(10‘)), 19.58 (к, С(13)), 20.49 (к, С(13‘)), 22.40 (к, С(1)), 22.86 (к, С(1‘)), 22.94 (т,
С(8)), 23.01 (т, С(8‘)), 23.04 (т, С(9) и С(9‘)), 23.53 (к, С(11‘)), 23.56 (к, С(11)), 24.31
(т, С(12)), 25.42 (т, С(12‘)), 25.86 (д, С(2)), 26.26 (т, С(7)), 26.58 (д, С(2‘)), 26.89 (т,
С(7‘)), 31.40 (т, С(14)), 32.30 (т, С(14‘)), 32.68 (т, С(6)), 32.81 (т, С(6‘)), 39.83 (т,
С(3)), 40.30 (т, С(3‘)).
1-(2-Дейтероэтил)-2-изо–бутил-1-бутилциклопропан (11e)
8
9
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): (-0.20)-(-0.10) (м,
6
H
7
4
1H, С(11)Ha), 0.35-0.40 (м, 1H, С(11)Hb), 0.40-
5
3
0.50 (м, 1H, С(4)H), 0.70-1.20 (м, 14H, C(1)H3,
12
C(9)H3, C(10)H3, C(13)H2D, С(3)Ha, С(6)Ha,
11
13
2
10
Выход 83 %. Т.кип. 96-99 0C (15 мм рт. ст.).
С(12)Ha), 1.20-1.40 (м, 7H, С(3)Hb, С(6)Hb,
D
1
С(12)Hb, C(7)H2, C(8)H2), 1.55-1.65 (м, 1H,
C(2)H).
Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): 10.82 (т, 1JCD=19.05 Гц, С(13)), 14.46 (С(9)), 19.02
(C(11)), 22.71 (С(4)), 22.79 (С(1)), 23.48 (С(8)), 23.48 (С(10)), ~24.20 (С(5)), 29.32
(С(2)), 29.32 (С(7)), 30.01 (С(6)), 30.72 (С(12)), 38.63 (С(3)). Масс-спектр, m/z,
(относительная интенсивность, %): 183 (1%)[M]+, 155(13%)[M-28]+, 154(39%)[M29]+, 153(100%)[M-C2H4D]+, 125(8%)[M-58]+. Найдено (%): С, 85.01. C13H25D.
Вычислено (%): С, 85.16.
1-(2-Дейтероэтил)-2-изо-бутил -1-амилциклопропан (11f)
10
8
H
9
6
7
4
5
3
11
С(12)Ha), 0.30-0.40 (м, 1H, С(12)Hb), 0.40-0.50
C(10)H3, C(11)H3, C(14)H2D, C(3)Ha, C(6)Ha,
14
1
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): (-0.20)-(-0.10) (м, 1H,
(м, 1H, С(4)H), 0.70-1.10 (м, 14H, C(1)H3,
13
12
2
Выход 69 %. Т.кип. 113-115 0C (15 мм рт.ст.).
D
C(13)Ha), 1.20-1.40 (м, 9H, С(3)Hb, С(6)Hb,
С(13)Hb, C(7)H2, C(8)H2, C(9)H2), 1.55-1.65 (м,
1H, C(2)H).
199
Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): 10.16 (т, 1JCD=19.05 Гц, С(14)), 14.35 (С(10)), 19.02
(C(12)), 22.69 (С(4)), 22.78 (С(11)), 23.01 (С(9)), 23.18 (С(1)), 23.87 (С(5)), 26.72
(С(7)), 29.32 (С(2)), 30.27 (С(6)), 30.63 (С(13)), 32.68 (С(8)), 38.63 (С(3)). Массспектр, m/z, (относительная интенсивность, %): 197 (M+, 1).
1-(2-Дейтероэтил)-2-изо-бутил -1-гексилциклопропан (11g)
H
4
5
3
14
Выход 66 %. Т.кип. 125-126 0C (15 мм рт.ст.).
10
8
6
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): (-0.20)-(-0.10) (м,
11
9
7
1H, С(13)Ha), 0.35-0.40 (м, 1H, С(13)Hb), 0.40-
13
12
2
15
1
0.50 (м, 1H, С(4)H), 0.70-1.40 (м, 25H, C(1)H3,
D
C(11)H3, C(12)H3, C(15)H2D, C(3)H2, C(6)H2,
C(14)H2, C(7)H2, C(8)H2, C(9)H2, С(10)Н2),
1.55-1.65 (м, 1H, C(2)H).
Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): 10.85 (т, 1JCD=19.05 Гц, С(15)), 14.09 (С(11)),
18.81 (C(13)), 22.65 (С(4)), 22.70 (С(10)), 22.72 (С(1)), 22.98 (С(12)), 23.90 (С(5)),
26.82 (С(7)), 29.69 (С(6)), 29.84 (С(2)), 29.95 (С(8)), 30.17 (С(14)), 32.03 (С(9)), 38.41
(С(3)).
1-(2-Дейтероэтил)-2-изо-бутил -1-октилциклопропан (11h)
4
5
7
3
9
Выход 80 %. Т.кип.98-102 0C (1 мм
12
10
8
6
H
11
13
16
0.20)-(-0.10) (м, 1H, С(15)Ha), 0.35-
15
14
2
0.40 (м, 1H, С(15)Hb), 0.45-0.55 (м,
17
1
рт.ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): (-
D
1H,
С(4)H),
0.75-1.50
(м,
29H,
C(1)H3, C(13)H3, C(14)H3, C(17)H2D,
C(3)H2,
C(6)H2,
C(7)H2,
C(8)H2,
C(9)H2, С(10)Н2, C(11)H2, C(12)H2,
C(16)H2), 1.55-1.70 (м, 1H, C(2)H).
Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): 10.48 (т, 1JCD=19.05 Гц, С(17)), 14.10 (С(13)),
18.80 (C(15)), 22.57 (С(4)), 22.61 (С(1)), 22.70 (С(12)), 22.95 (С(14)), 26.82 (С(7)),
29.31 (С(10)), 29.49 (С(6)), 29.82(С(2)), 30.09 (С(8)), 30.25 (С(16)), 30.49 (С(9)),
31.95 (С(11)), 38.41 (С(3)).
200
1-1-[1-(Дейтерометил)-1,3-диметилбутил]циклопропилбензол (13)
1
11
м.д.): 0.50-0.75 (м, 4H, циклопропил), 0.80-1.10 (м, 11H,
4
12
2
5
3
6
13
7
Выход 82 %. Т. кип. 95-96 0С(1 мм рт.ст.). Спектр ЯМР 1H ( ,
14
D
(CH3)2CH, CH3, CH2D), 1.15 (д, 3J=6.9 Гц, CH2), 1.50-1.70 (м,
1H, CH), 7.15-7.25 (м, 5H, Ph). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.):
9
8
8.98 (2С, C(11), C(12)), 24.10 (т, 1JCD=19.05 Гц, C(13)), 24.15
10
(C(14)), 25.03 (2C, C(8), C(9)), 25.59 (C(10)), 49.23 (C(7)), 126.01
(C(1)), 127.21 (2C, C(2), C(2‘)), 132.65 (2C, C(3), C(3‘)).
Масс-спектр, m/z, (относительная интенсивность, %): 189 ([M-28]+, 18). Найдено
(%): С, 88.14. C14H23D. Вычислено (%): С, 88.24.
3.5. Методика синтеза кремнийорганических циклопропанов
В стеклянный реактор объемом 25 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 15 мл CH2Cl2, 3 ммоль 1-алкинил(триметил)силана, 9
ммоль (0.72 мл) CH2I2 и 9 ммоль АОС (Et3Al или i-Bu3Al), перемешивали заданное
время при температуре 20-25 0С. Затем реакционную массу гидролизовали 10%
водным раствором HCl или 15% раствором DCl в D2O (в случае i-Bu3Al), водный
слой экстрагировали диэтиловым эфиром (3х10 мл). Экстракт соединяли с
органическим слоем, выдерживали над безводным CaCl2 и концентрировали в
вакууме. Индивидуальные продукты выделяли вакуумной перегонкой.
2-Бутил -3-дейтероциклопропил(триметил)силан (15a)
6
7
4
SiMe3
5
3
1
2
D
Выход 83 %. Т. кип. 75-78 0C (15мм рт.ст.).
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.45 (т, 3J ~ 8 Гц, 1H,
С(1)H), 0.03 (с, 9H, Me3Si), 0.65-0.75 (м, 1H,
С(2)H), 0.91 (т, 3J = 7.0 Hz, 3H, C(7)H3), 0.951.10 (м, 2H, С(3)H, С(4)Ha), 1.25-1.55 (м, 5H,
С(4)Hb, C(5)H2, C(6)H2).
Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): -0.10 (Me3Si), 2.62 (С(1)) , 8.78 (C(2)), 14.06
(С(7)), 16.92 (С(3)), 22.52 (С(6)), 31.94 (С(4)), 32.52 (С(5)). Масс-спектр, m/z: 171 (1)
201
[M]+, 156 (3) [M-CH3]+, 128 (3) [M-C3H7]+, 100 (9), 86 (7), 73 (100), 59 (35). Найдено
(%): C, 70.91. C10H21DSi. Вычислено (%): C, 70.09.
3-Бутил-1-триметилсилилциклопропан (16a)
6
4
SiMe3
5
7
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.50-(-0.45) (м, 1H,
1
3
Выход 81 %. Т. кип. 73-76 0C (15 мм рт. ст.).
С(1)H), -0.05–(0.05) (м, 1Н, С(2)Hb), 0.03 (с,
2
9H, Me3Si), 0.65-0.80 (м, 1H, С(2)Ha), 0.87 (т,
3
J = 7.0 Hz, 3H, C(7)H3), 0.95-1.10 (м, 2H,
С(3)H, С(4)Ha), 1.20-1.60 (м, 5H, С(4)Hb,
C(5)H2, C(6)H2).
Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): 0.13 (Me3Si), 2.93 (С(1)) , 9.10 (C(2)), 14.37 (С(7)),
17.23 (С(3)), 22.82 (С(6)), 32.24 (С(4)), 32.84 (С(5)). Масс-спектр, m/z: 171 (1) [M]+,
156 (3) [M-CH3]+, 128 (3) [M-C3H7]+, 100 (9), 86 (7), 73 (100), 59 (35). Найдено (%):
C, 70.35; H, 12.82. C10H22Si. Вычислено (%): C, 70.50; H, 13.02.
2-Амил-3-дейтероциклопропил(триметил)силан (15b)
6
8
7
4
SiMe3
5
3
1
2
D
Выход 82 %. Т. кип. 88-92 0C (15 мм рт.
ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.46 (т, 3J
~ 8 Гц, 1H, С(1)H), 0.00 (с, 9H, Me3Si),
0.65-0.75 (м, 1H, С(2)H), 0.87 (т, 3J = 7.0
Гц, 3H, C(8)H3), 0.95-1.01 (м, 2H, С(3)H,
С(4)Ha), 1.20-1.45 (м, 7H, С(4)Hb, C(5)Н2,
С(6)H2, С(7)Н2).
Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): -0.13 (Me3Si), 2.81 (С(1)) , 8.81 (C(2)), 14.35
(С(8)), 17.18 (С(3)), 22.98 (С(7)), 30.34 (С(5)), 32.07 (С(6)), 32.56 (С(4)).
202
3-Амил-1-триметилсилилциклопропан 16(b)
6
8
SiMe3
4
7
5
3
1
2
Выход 80%. Т. кип. 87-90 0C (15мм рт. ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.45-(-0.35) (м,
1H, С(1)H), -0.15-(-0.05) (м, 1Н, С(2)Нb), 0.00 (с, 9H, Me3Si), 0.65-0.75 (м, 1H,
С(2)Hа), 0.87 (т, 3J = 7.0 Гц, 3H, C(8)H3), 0.95-1.01 (м, 2H, С(3)H, С(4)Ha), 1.20-1.30
(м, 7H, С(4)Hb, C(5)Н2, С(6)H2, С(7)Н2). Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): -0.12
(Me3Si), 2.94 (С(1)) , 9.91 (C(2)), 14.34 (С(8)), 17.28 (С(3)), 22.98 (С(7)), 30.33 (С(5)),
32.07 (С(6)), 32.58 (С(4)). Найдено (%): C, 71.43; H, 12.95. C11H24Si Вычислено (%):
C, 71.61; H, 13.12.
3- Гексил- 1-триметилсилилциклопропан (16c)
6
8
SiMe3
5
7
9
4
3
1
2
Выход 72%. Т.кип. 105-107 0C (15 мм рт. ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.45-(-0.35)
(м, 1H, С(1)H), -0.10-0.00 (м, 1Н, С(2)Нb), 0.03 (с, 9H, Me3Si), 0.70 - 0.80 (м, 1H,
С(2)Ha), 0.90 (т, 3J = 6.6 Гц, 3H, C(9)H3), 0.90-1.10 (м, 2H, С(3)H, С(4)Ha), 1.20-1.55
(м, 9H, С(4)Hb, C(5)Н2, С(6)H2, С(7)Н2, С(8)Н2). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): 0.10 (Me3Si), 2.70 (С(1)) , 8.88 (C(2)), 14.10 (С(9)), 17.04 (С(3)), 22.68 (С(8)), 29.27
(С(5)), 30.38 (С(6)), 31.96 (С(7)), 32.38 (С(4)).
3-Октил-1-триметилсилилциклопропан (16d)
11
6
8
10
9
7
4
SiMe3
5
3
1
2
Выход 65 %. Т. кип. 85-87 0С (1 мм рт. ст.). Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.45-(-0.35)
(м, 1H, С(1)H), -0.15-0.00 (м, 1Н, С(2)Нb), 0.03 (с, 9H, Me3Si), 0.70-0.80 (м, 1H,
С(2)Hа), 0.90 (т, 3J = 6.6 Гц, 3H, C(11)H3), 1.00-1.15 (м, 2H, С(3)H, С(4)Ha), 1.20-1.55
203
(м, 13H, С(4)Hb, C(5)Н2, С(6)H2, С(7)Н2, С(8)Н2, С(9)Н2, С(10)Н2). Спектр ЯМР 13С
(CDCl3, , м.д.): -0.08 (Me3Si), 2.70 (С(1)) , 8.87 (C(2)), 14.10 (С(11)), 17.04 (С(3)),
22.70 (С(10)), 29.36 (С(5)), 29.61 (С(8)), 29.71 (С(7)), 30.42 (С(6)), 31.93 (С(9)), 32.39
(С(4)).
3-Додецил-1-триметилсилилциклопропан (16е)
10
12
14
13
15
11
6
8
9
7
SiMe3
4
5
3
1
2
Выход 61%. Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): -0.45-(-0.35) (м, 1H, С(1)H), -0.10-0.05 (м, 1Н,
С(2)Нb), 0.02 (с, 9H, Me3Si), 0.65-0.80 (м, 1H, С(2)Hа), 0.90 (т, 3J = 6.6 Гц, 3H,
C(15)H3), 0.90 -1.15 (м, 2H, С(3)H, С(4)Ha), 1.20-1.60 (м, 21H, С(4)Hb, C(5)Н2,
С(6)H2, С(7)Н2, С(8)Н2, С(9)Н2, С(10)Н2, С(11)Н2, С(12)Н2, С(13)Н2, С(14)Н2).
13
Спектр ЯМР
С (CDCl3, , м.д.): -0.10 (Me3Si), 2.71 (С(1)) , 8.91 (C(2)), 14.12
(С(15)), 17.07 (С(3)), 22.72 (С(14)), 28.52 (С(8)), 28.78 (С(9)), 29.08 (С(7)), 29.37
(С(5)), 29.54 (С(10)), 29.68 (С(11) и С(12)), 30.44 (С(6)), 31.98 (С(13)), 32.36 (С(4)).
Найдено (%): C, 75.89; H, 13.90. C18H38Si. Вычислено (%): C, 76.51; H, 13.55; Si,
9.94.
[2-(3-Иодпропил)циклопропил](триметил)силан (17)
6
I
4
SiMe3
5
3
1
2
Выход 64%. Т. кип. 75-76 (1 мм. рт.ст.). Спектр
ЯМР 1H ( , м.д.): -0.45-(-0.35) (м, 1H, С(1)H),
0.00 (с, 9H, Me3Si), 0.70 - 0.80 (м, 2H, С(2)H2),
0.90-1.00 (м, 1H, С(3)H), 1.10-1.35 (м, 1Н,
С(4)Ha), 1.60-1.70 (м, 1Н, С(4)Hb), 1.90-2.00 (м,
2H, C(5)Н2), 3.26 (т, 3J = 6.8 Гц, 2H, C(6)H2I).
Спектр ЯМР 13С (CDCl3, , м.д.): -0.12 (Me3Si), 2.67 (С(1)) , 7.18 (С(6)), 8.78 (C(2)),
15.83 (С(3)), 32.90 (С(4)), 34.23 (С(5)). Найдено (%): C, 38.06; H, 6.12. C9H19SiI.
Вычислено (%): C, 38.30; H, 6.79; I, 44.96; Si, 9.95.
3.6. Общая методика реакции фосфинов с карбеноидами алюминия.
204
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 5 мл CH2Cl2, триалкилалана (Et3Al или i-Bu3Al,
предпочтительно) (2 ммоль) и CH2I2 (0.16 мл, 2 ммоль), затем реакционную массу
перемешивали 1 час при комнатной температуре. В раствор образовавшегося
карбеноида алюминия добавляли фосфин (2 ммоля) и продолжали перемешивание
в течение 30 минут. Реакционную массу гидролизовали 5 мл воды и фильтровали
через бумажный фильтр. Водный слой экстрагировали диэтиловым эфиром,
экстракт соединяли с органическим слоем, выдерживали над безводным CaCl2 и
концентрировали в вакууме. Фосфониевую соль (18а) выделяли на короткой
колонке с SiO2 с использованием в качестве элюента системы этилацетат-этиловый
спирт, 2:1. Соединения (18b и 18c) перекристаллизовывали из этанола.
Гекс-1-ин-1-ил(дейтерометил)дифенилфосфоний иодид (18а),
Вязкая маслянистая жидкость желтого
цвета, выход 94%, Rf 0.4 (этилацетатэтиловый спирт, 4:1). Найдено, %: C
11
9
3
10
7
6
8
+
2
P
4
55.43; I 29.11. C19H21D1P1I1. Вычислено,
5
%: C 55.76; I 31.01.
1
D
I
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.84 (т, 3Н, СH3(11), J = 7.2Гц); 1.3-1.4 (м, 2H,
CH2(10)); 1.55-1.65 (м, 2H, CH2(9)); 2.6-2.7 (м, 2H, CH2(8)); 2.89 (д, 2Н, СH2D-P, J =
14.0Гц); 7.5-8.2 (м, 10Н, Ph);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д., J/Гц): 13.40 (C(11)); 14.00 (дт, C(1), J = 20.5 и 62.4Гц);
20.64 (C(8)); 22.05 (C(10)); 28.94 (C(9)); 61.70 (д, (C(6)), 1JCP = 182.3Гц); 119.40 (д
C(2), 1JCP = 98.5Гц); 123.65 (д, C(7), 1JCP = 30.6Гц); 130.40 (д, C(4), 1JCP = 14.2Гц);
132.24 (д, C(3), 1JCP = 12.6Гц); 135.26 (д, C(5), 1JCP = 2.4Гц).
(Дейтерометил)трифенилфосфоний иодид (18b),
Белое кристаллическое вещество, выход
92%, т.пл. 183.5-184
205
о
С. Найдено, %: C
56.12; I 28.70. C19H17D1P1I1. Вычислено, %:
C 56.31; I 31.32. Спектр ЯМР 1H ( , м.д.,
4
3
P
+
J/Гц): 3.10 (д, 2Н, СH2D-P, J = 12.8Гц); 7.6-
2
5
7.85 (м, 15Н, Ph); Спектр ЯМР
1
D
13
С ( , м.д.,
J/Гц): 11.46 (дт, C(1), J = 20.0 и 57.0Гц);
I
118.79 (д, C(2), 1JCP = 88.0 Гц); 130.56 (д,
C(4), 1JCP = 12.8Гц); 133.29 (д, C(3), 1JCP =
10.6Гц); 135.30 (C(5)).
Бутил(дейтерометил)дифенилфосфоний иодид (18c),
Белое кристаллическое вещество, выход
95%, т.пл. 157.5-158 оС. Найдено, %: C
53.43; I 29.24. C17H21D1P1I1. Вычислено,
9
7
3
8
P
6
+
2
4
%: C 53.00; I 32.94. Спектр ЯМР 1H ( ,
5
1
D
I
м.д., J/Гц): 0.84 (т, 3Н, СH3(9), J =
6.0Гц); 1.4-1.6 (м, 4H, CH2 (7, 8)); 2.74
(д, 3Н, СH2D-P, J = 13.2Гц); 3.1-3.25 (м,
2H, CH2(6)); 7.55-8.0 (м, 10Н, Ph).
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 8.74 (дт, (C(1), J = 20.6 и 55.0Гц); 13.61 (C(9)); 23.04
(д, C(6), 1JCP = 50.6Гц); 23.55 (д, C(7), 1JCP = 16.7Гц); 24.08 (д, C(8), 1JCP = 4.2 Гц);
119.21 (д, C(2), 1JCP = 84.5Гц); 130.35 (д, C(4), 1JCP =12.4Гц); 132.59 (д, C(3), 1JCP =
10.0Гц); 134.81 (д, C(5), 1JCP = 3.0Гц).
3.6.1. Методика получения фосфониевой соли
Получена из 1 ммоль гекс-1-ин-1-ил(дифенил)фосфина и MeI (0.14 г, 1 ммоль) при
20 оС. Вязкую маслянистую жидкость перекристаллизовывали из этанола.
Гекс-1-ин-1-ил(метил)дифенилфосфоний иодид (19а),
Вязкая маслянистая жидкость. Выход
97%, т. пл. 158-158.5 оС. Найдено, %: C
55.84; H 5.32. C19H22PI. Вычислено, %: C
55.90; H 5.43.
206
11
9
4
3
10
7
6
8
+
2
P
5
1
I
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д., J/Гц): 13.41 (C11), 14.31 (д, C(1), 1JCP = 61.2Гц), 20.69
(C(8)), 22.03 (C(10)), 28.91 (C(9)), 61.81 (д, C(6), 1JCP = 182.3Гц), 119.42 (д, C(2), 1JCP
= 98.5Гц), 123.68 (д, C(7), 1JCP = 30.6Гц), 130.44 (д, C(4), 1JCP = 14.2Гц), 132.25 (д,
C(3), 1JCP = 12.6Гц), 135.33 (д, C(5), 1JCP = 2.4Гц).
Методика
3.7.
получения
замещенных
бис-циклопропанов
взаимодействием пропаргиловых спиртов с СH2I2 и R3Al
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 15 мл CH2Cl2, 2-алкин-1-ол (3 ммоль), CH2I2 (1.21 мл,
15 ммоль) и триалкилалюминий (Et3Al и i-Bu3Al) (18 ммоль) при температуре 0 оС.
Смесь перемешивали в течение 3 часов, после чего добавляли 50 мл гексана и
обрабатывали водным раствором HCl (15%). Водный слой экстрагировали
диэтиловым эфиром (3x10 мл). Органические слои объединяли, промывали
насыщенным раствором NaHCO3 и сушили над безводным CaCl2. Растворитель
удаляли под вакуумом, остаток перегоняли с получением маслообразного
продукта.
1- Гексил-1’- этил-1,1’- бисциклопропан (20а)
Выход 77%. Т.кип. 64−66 oC (1 Торр).
10
9
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0,057
0,15(м, 8H, C(11-14)H2); 0,90 (т, 3H,
8
5
2
1
6
4
C(10)H3, J = 7,0Гц); 0,96 (т, 3H,
3
14
11
13
С(1)Н3, J = 7,4Гц); 1,2-1,5 (м, 12Н,
12
С(2, 5-9)Н2);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 9,10 и 9,20 (4С, С(11-14)); 11,13 (С(1)); 14,05 (С(10));
20,69 (С(3)); 21,96 (С(4)); 22,70 (С(9)); 26,79 (С(6)); 29,81 (С(2)); 29,91(С(7)); 31,97
207
(С(8)); 37,24(С(5));
Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 194 (1) [M]+, 179(3) [M-CН3]+, 151(3)[M–С3Н7]+ 100(9),
86(7), 59(35).
1- Бутил- 1’- этил- 1,1’- бисциклопропан (20b)
Выход 87%. Т.кип. 82-84
8
o
C (10
Торр).
7
5
2
1
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0,05 –
6
4
3
12
0,2 (м, 8Н, С(9-12)Н2), 0,91(т, 3H,
9
С(8)Н3, J = 7,2Гц); 0,97(т, 3H, С(1)Н3,
10
11
J = 7,2Гц,); 1,2-1,55 (м, 8Н, С(2, 57)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 9,06 и 9,19 (4С, С(9-12)); 11,00 (С(1)); 14,00 (С(8)); 20,74
(С(4)); 22,02 (С(3)); 23,17 (С(7)); 29,03 (С(6)); 29,73 (С(2)); 36,86 (С(5)).
Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 138(100)[M-С2H4]+ 123(181), 109(98), 96(79), 95(88),
91(24), 82(32), 81(96), 79(58).
1- Амил- 1’- этил- 1, 1’- бисциклопропан (20c)
Выход 89%. Т.кип. 76-79 oC (5 Торр).
9
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0,05 7
0,15 (м, 8Н, С(10-13)Н2); 0,90(т, 3Н,
8
5
2
1
С(9)Н3, J = 7,6Гц); 0,96(т, 3Н, С(1)Н3,
6
4
3
13
J = 7,2Гц,), 1,2-1,5 (м, 10Н, С(2, 5-
10
8)Н2);
11
12
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 9,12 и 9,22 (4С, С(10-13)); 11,18 (C(1)); 14,11 (С(9)); 20,65
(С(4)); 21,94 (С(3)); 22,73 (С(8)); 26,49 (С(6)); 29,83 (С(2)); 32,47(С(7)); 37,20 (С(5)).
1- Октил- 1’- этил- 1, 1’- бисциклопропан (20d)
Выход 88%. Т.кип. 97-99 oC (1 Торр).
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0,0710
9
6
5
2
4
12
11
8
7
1
3
16
C(12)H3, J = 6.8Гц); 0,96 (т, 3H,
13
15
0,10 (м, 8H, C(13-16)H2); 0,90 (т, 3H,
С(1)Н3, J = 7,6Гц); 1,2-1,5 (м, 16Н,
14
С(2, 5-11)Н2);
208
13
Спектр ЯМР
С ( , м.д.): 9,14 и 9,22 (4С, С(13-16)); 11,22 (С(1)); 14,12 (С(12));
20,67 (С(4)); 21,96 (С(3)); 22,69 (С(11)); 26,86 (С(6)); 29,40 и 29.72 и 29.84 (3С, С(2,
8, 9)); 30.27 (С(7)); 31,93 (С(10)); 37,25(С(5)).
1- Додецил- 1’- этил- 1, 1’- бисциклопропан (20e)
Выход 85%. Т.кип. 135-138
o
C (1
Торр).
14
13
10
9
6
5
2
4
16
15
12
11
8
7
1
3
20
17
0,15 (м, 8H, C(17-20)H2); 0,90 (т, 3H,
C(16)H3, J = 8.8Гц); 0,97 (т, 3H,
18
19
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0,05-
С(1)Н3, J = 7,6Гц); 1,2-1,35 (м, 20Н,
С(2, 6-15)Н2); 1.35-1.45 (м, 4Н, С(2,
5)Н2);
13
Спектр ЯМР
С ( , м.д.): 9,13 и 9,22 (4С, С(17-20)); 11,25 (С(1)); 14,17 (С(16));
20,71 (С(3)); 21,98 (С(4)); 22,81 (С(15)); 26,87 (С(6)); 29.29 и 29,66 и 29.70 и 29.73 и
29.76 и 30.24 (7С, С(7-13)); 29.84 (С(2)); 31,89 (С(14)); 37,29(С(5)).
1- Фенил- 1’-этил- 1,1’- бисциклопропан (20f)
Выход 72%. Т.кип. 75-78 oC (1 Торр).
7
8
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0,250,75 (м, 8Н, С(9-12)Н2); 0,93(т, 3Н,
6
7
2
5
6
4
1
12
13
С(2)Н2, J = 7,6Гц); 7,15-7,55 (м, 5Н,
9
10
11
Спект ЯМР
С(1)Н3, J = 7,6Гц,); 1,26 (к, 2Н,
3
Рh);
С ( , м.д.): 9,73 и 10,16 (4С, С(9-12)); 11,14 (С(1)); 25,26 (С(3)); 27,4
(С(4)); 29,89 (С(2)); 125,84 (С(8)); 127,90 (2С, С(7; 7‘)); 129,04 (2С, С(6; 6‘)); 145,89
(С(5)).
1- Этил-1’-(1-бутилциклопропил)-2-метилциклопропан (20e)
Выход 81%. Т.кип. 74-76 oC (5 Торр).
7
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0,05-
8
5
2
1
0,3 (м, 6Н, С(11-13)Н2); 0,45-0,55 (м,
6
4
3
10
13
12
1Н,
9
С(10)Н);
0,8-0,95
(м,
6Н,
С(1;8)Н3); 0,95-1,1 (м, 3Н, С(9)Н3);
11
209
1,1-1,5 (м, 8Н, С(2, 5-7)Н2);
13
Спектр ЯМР
С ( , м.д.): 7,43 и 10,58 и 14,63 (3С, С(11-13)); 8,72 и 10,28 и 13,67
(3С, С(11-13)); 11,56 и 11,13 (2С, С(1)); 13,49 и 14,12 (2С, С(9)); 16,07 и 14,16 (2С,
С(10)); 14,20(С(8)); 23,22 (С(7)); 24,09 (С(6)); 29,27 и 28,90 (2С, С(2)); 37,04 и 36,22
(2С, С(5)).
Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 180(1%)[M]+, 152(9)[M-С2Н4]+
152(9%), 151(24%),
138(100%), 123(62%), 109(90%), 95(88%), 81(98%).
1- Бутил- 1’- изобутил- 1, 1’- бисциклопропан (20h)
Выход 85%. Т.кип. 59-62 oC (1 Торр).
9
8
10
6
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0,05-
2
3
0,2 (м, 8Н, С(11-14)Н2); 0,91 (т, 3Н,
7
5
4
14
С(9)Н3, J = 7,0Гц); 0,91 (д, 6Н,
1
11
С(1;10)Н3, J = 6,4Гц); 1,02 (д, 2Н,
12
13
С(3)Н2, J = 6,4Гц); 1,15-1,45 (м, 7Н,
С(2)Н, С (6-8)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 9,14-9,25 (4С, С(11-14)); 14,17 (С(9)); 22,58 (С(2)); 23,26
(С(8)); 23,53 (2С, С(1,10)); 29,12 (С(7)); 37,08 (С(6)); 46,35 (С(3)); 18,51и 30,54 (2С,
С(4,5)).
Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 166 (79) [M-C2H4]+, 151(11), 137(14), 123(48), 109(54),
95(57), 81(100), 67(51).
1- Этил, 1’- гексил- 1, 1’ – бисциклопропан (21)
Выход 80%. Т.кип. 64-67 oC (1 Торр).
10
9
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0,08 (к,
7
2Н, С(11)Н2, J = 8Гц,); 0,90 (т, 3Н,
8
5
D
2
1
6
D
14
4
13
D D
3
12
11
С(10)Н3, J = 7Гц); 0,96 (т, 3Н, С(1)Н3,
D
J = 7,4Гц); 1,22-1,50 (м, 16Н, С(2, 5-
D
9)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 8,91 (С(11)); 11,2 (С(1)); 14,11 (С(10)); 20,27 (С(4)); 21,72
(С(3)); 22,73 (С(9)); 26,82 (С(6)); 29,75 (С(2)); 29,93 (С(7)); 31,99 (С(8)); 37,10 (С(5)).
210
3.8. .Методика получения замещенных циклопропанов взаимодействием
ацетиленовых спиртов с СH2I2 и R3Al
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке.
В
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 5 мл CH2Cl2, 3-алкин-1-ола (2 ммоля), Et3Al (Me3Al) (12
ммоль) и CH2I2 (0.64 мл, 8 ммоль), перемешивали заданное время (24 часа для
получения 22а-с, 24, 26 и 2 суток – 22d-g, 25) при комнатной температуре. Затем в
реакционную массу при охлаждении ледяной баней добавили 3 мл D2O и
отфильтровали
от
выпавшего
дейтерооксида
алюминия.
Водный
слой
экстрагировали диэтиловым эфиром, экстракт соединяли с органическим слоем,
выдерживали над безводным CaCl2 и концентрировали в вакууме. Индивидуальные
продукты выделяли на колонке с силикагелем. Элюент – этилацетат-петролейный
эфир (1:10 1:3).
1-(2-Дейтероксиэтил)-1-этил-2-(н-амил)-2-(2-дейтероэтил)циклопропан (22a)
Прозрачная
D
жидкость. Выход 68%. Rf 0.63
7
11
6
10
4
2
5
(этилацетат-петролейный
OD
1
1:4).
14
12
маслянистая
9
8
3
13
эфир,
Найдено (%): C, 77.98.
C14H26D2O. Вычислено (%): C,
78.44.
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.10-0,13 (м, 2Н, С(3)Н2, J = 4.4Гц); 0.89 (т, 3Н,
С(12)Н3, J = 7.2Гц); 0.90 (т, 2Н, С(7)Н2D, J = 7.6Гц); 0.92 (т, 3Н, С(14)Н3, J = 7.6Гц);
1.21-1.50 (м, 6Н, С(2, 8, 11)Н2); 1.38-1.46 (м, 2Н, С(10)Н2); 1.40-1.52 (м, 4Н, С(6,
13)Н2);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д., J/Гц): 10.81 (С(7), J = 19.05Гц); 11.04 (С(14)); 14.11
(С(12)); 22.73 (С(11)); 23.99 (С(3)); 24.60 (С(6)); 24.86 (С(13)); 26.64(С(2)); 27.09
(С(1)); 29.37 (С(9)); 30.53(С(10)); 32.42 (С(8)); 37.56 (С(4)); 61.59 (С(5)).
1-(2-Дейтероксиэтил)-1-этил-2-(н-бутил)-2-(2-дейтероэтил)циклопропан (22b)
Прозрачная
маслянистая
жидкость. Выход 63%. Rf 0.4
211
D
7
6
4
2
OD
1
9
3
(этилацетат-петролейный
эфир,
1:4).
77.26.
Найдено
(%):
C,
C13H24D2O. Вычислено (%): C,
13
8
11
5
12
77.93.
10
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.05-0.2 (м, 2Н, С(3)Н2); 0.8-1.1 (м, 8Н, С(7)Н2D, С(11,
13)Н3); 1.15-1.8 (м, 7Н, С(6)На, С(8)На, С(9, 10)Н2, С(12)На); 1.9-2.1 (м, 3Н, С(6)Нb,
С(8)Нb, С(12)Нb); 2.3-2.4 (м, 2Н, С(4)Н2); 3.55-3.8 (м, 2Н, С(5)Н2);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д., J/Гц): 10.81 (С(7), J = 19.03Гц); 11.22 (С(13)); 14.18
(С(11)); 23.98 (С(3)); 24.53 (С(12)); 24.86 (С(6)); 29.23 (С(9)); 29.43 (С(10)); 30.03
(С(8)); 39.74 (С(4)); 61.59 (С(5)).
1-(2-Дейтероксиэтил)-1-этил-2-(2-дейтероэтил)-2-(н-додецил)циклопропан (22c)
Прозрачная
D
жидкость. Выход 62%. Rf 0.58
7
19
18
15
14
11
6
10
4
2
5
OD
1
21
17
16
13
12
маслянистая
9
8
3
20
(этилацетат-петролейный
эфир,
1:4).
78.97.
Найдено
(%):
C,
C21H40D2O. Вычислено (%): C,
80.70.
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.05-0.2 (м, 2Н, С(3)Н2); 0.85-1.0 (м, 8Н, С(7)Н2D, С(19,
21)Н3); 1.2-1.35 (м, 23Н, С(6)На, С(8)На, С(9-18)На, С(20)На); 1.35-1.5 (м, 3Н, С(6)Нb,
С(8)Нb, С(20)Нb); 1.6-1.8 (м, 2Н, С(4)Н2); 3.65-3.75 (м, 2Н, С(5)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 10.8 (С(7), J = 19.5Гц); 11.22 (С(21)); 14.12 (С(19));
22.69 (С(18)); 23.99 (С(20)); 24.54 (С(6)); 24.86 (С(3)); 26.99 (С(14)); 29.35 (С(9));
29.65 (С(10)); 29.68 (С(11)); 61.61 (С(5)); 29.74 (С(12)); 29.74 (С(13)); 29.74 (С(15));
29.74 (С(16)); 30.59 (С(17)); 31.92 (С(8)); 33.56 (С(4)).
1-(2-Дейтероксиэтил)-1-метил-2-(н-бутил)-2-(2-дейтероэтил)циклопропан (22d)
Прозрачная
маслянистая
жидкость. Выход 71%. Rf 0.6
212
(этилацетат-петролейный
эфир,
1:4).
77.15.
Найдено
(%):
C,
D
C12H22D2O. Вычислено (%): C,
7
6
4
5
77.35.
2
OD
1
9
8
11
3
12
10
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.05-0.30 (м, 2Н, С(3)Н2); 0.85-1.00 (м, 5Н, С(7)Н2D,
С(11)Н3); 1.11 (с, 3Н, С(12)Н3); 1.2-1.8 (м, 10Н, С(4, 6, 8-10)Н2); 3.74 (т, 2Н, С(5)Н2,
J = 6.8Гц);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 11.07 (С(7), J = 19Гц); 14.16 (С(11)); 19.84 (С(12));
23.19 (С(10)); 24.40 (С(6)); 25.10 (С(3)); 29.13 (С(9)); 31.10 (С(8)); 38.64 (С(4)); 61.64
(С(5)).
1-(2-Дейтероксиэтил)-1-метил-2-(н-амил)-2-(2-дейтероэтил)циклопропан (22e)
Прозрачная
D
жидкость. Выход 75%. Rf 0.53
7
11
6
10
12
маслянистая
4
2
9
8
5
OD
1
3
(этилацетат-петролейный
эфир,
1:4).
77.16.
Найдено
(%):
C,
C13H24D2O. Вычислено (%): C,
13
77.93.
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.,): 0.05-0.3 (м, 2Н, С(3)Н2); 0.85-0.95 (м, 5Н, С(7)Н2D,
С(12)Н3); 1.12 (с, 3Н, С(13)Н3); 1.15-1.55 (м, 10Н, С(6, 8-11)Н2); 1.67 (т, 2Н, С(4)Н2,
J = 7.2Гц); 3.76 (т, 2Н, С(5)Н2, J = 7.2Гц);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 10.82 (С(7), J = 20Гц); 14.12 (С(12)); 19.88 (С(13));
22.70 (С(11)); 24.42 (С(6)); 25.11 (С(3)); 26.56 (С(9)); 31.37 (С(8)); 32.40 (С(10));
38.67 (С(4)); 61.69 (С(5)).
1-(2-Дейтероксиэтил)-1-метил-2-(2-дейтероэтил)-2-(н-октил)циклопропан (22f)
Прозрачная
D
жидкость. Выход 83%. Rf 0.43
7
15
14
11
13
12
маслянистая
6
10
4
2
9
8
OD
1
3
5
16
(этилацетат-петролейный
эфир,
1:4).
80.21.
Найдено
(%):
C,
C16H30D2O. Вычислено (%): C,
213
79.27.
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.05-0.2 (м, 2Н, С(3)Н2); 0.85-0.95 (м, 5Н, С(7)Н2D,
С(15)Н3); 1.11 (с, 3Н, С(16)Н3); 1.2-1.8 (м, 18Н, С(4, 6, 8-14)Н2); 3.7-3.8 (м, 2Н,
С(5)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 11.05 (С(7), J = 19.5Гц); 14.19 (С(15)); 19.72 (С(16));
22.53 (С(14)); 24.48 (С(6)); 25.13 (С(3)); 27.08 (С(10)); 29.45 (С(11)); 29.66 (С(12));
30.19 (С(9)); 31.42 (С(8)); 31.96 (С(13)); 38.64 (С(4)); 61.75 (С(5)).
1-(2-Дейтероксиэтил)-1-метил-2-(2-дейтероэтил)-2-(н-додецил)циклопропан
(22g)
Прозрачная
D
жидкость. Выход 80%. Rf 0.55
7
19
18
15
17
14
16
11
13
6
10
12
маслянистая
4
2
9
8
OD
1
3
5
(этилацетат-петролейный
1:4).
20
эфир,
Найдено (%): C, 78.14.
C20H38D2O. Вычислено (%): C,
80.46.
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.05-0.2 (м, 2Н, С(3)Н2); 0.85-0.95 (м, 5Н, С(7)Н2D,
С(19)Н3); 1.11 (с, 3Н, С(20)Н3); 1.2-1.35 (м, 22Н, С(6)Нa, С(8)На, С(9-18)На); 1.4-1.55
(м, 2Н, С(6)Нb, С(8)Нb); 1.6-1.75 (м, 2Н, С(4)Н2); 3.7-3.8 (м, 2Н, С(5)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 11.01 (С(7), J = 19.3Гц); 14.12 (С(19)); 19.85 (С(20));
22.69 (С(18)); 24.42 (С(6)); 25.11 (С(3)); 26.89 (С(14)); 29.35 (С(16)); 29.65 (С(15));
29.68 (С(13)); 29.70 (С(11)); 29.70 (С(12)); 30.19 (С(10)); 31.92 (С(17)); 31.34 (С(8));
31.42 (С(9)); 38.63 (С(4)); 61.68 (С(5)).
1-Бутил-1-[3-дейтерокси-1-(дейтерометил)-1-метилпропил]циклопропан (24)
Прозрачная
D
10
7
1
3
4
8
2
6
12
жидкость. Выход 15%. Rf 0.62
9
5
маслянистая
OD
(этилацетат-петролейный
эфир,
1:4).
78.11.
Найдено
(%):
C,
C12H22D2O. Вычислено (%): C,
11
77.35.
214
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.22 (т, 2Н, С(11)На, С(12)На, J = 5.2Гц); 0.41 (т, 2Н,
С(11)Нb, С(12)Нb, J = 5.2Гц); 0.83 (с, 5Н, С(9)H2D, С(10)Н3); 0.90 (т, 3Н, С(8)Н3, J =
7.2Гц); 1.05-1.15 (м, 2Н, С(6)Н2); 1.2-1.3 (м, 2Н, С(7)Н2); 1.45-1.55 (м, 2Н, С(5)Н2);
1.70 (т, 2Н, С(2)Н2, J = 7.6Гц); 3.76 (т, 2Н, С(1)Н2, J = 7.6Гц);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 6.94 (2С, С(11,12)); 14.15 (С(8)); 23.51 (С(7)); 25.06
(т, J = 20Гц, С(9)); 25.38 (С(10)); 28.95 (С(6)); 32.19 (С(5)); 43.28 (С(2)); 60.12 (С(1)).
1-(3-Дейтерокси-1-дейтерометил-1-метилпропил)-1-фенилциклопропан (25)
Прозрачная
D
7
8
6
11
жидкость. Выход 60%. Rf 0.6
10
1
5
3
4
7
OD
2
6
9
маслянистая
(этилацетат-петролейный
эфир,
1:4).
81.03.
Найдено
(%):
C,
C14H18D2O. Вычислено (%): C,
9
81.50.
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.64-0.88 (м, 4Н, С(9)Н2, С(9')Н2) АА‘ВВ‘ система;
0.87 (с, 6Н, С(10)Н3, С(11)Н3); 1.56 (т, 2Н, С(2)Н2, J = 7.6Гц); 3.79 (т, 2Н, С(1)Н2, J =
7.6Гц);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 8.91 (2С(9, 9‘)); 24.61 (J = 20Гц, С(10)); 24.90 (С(4));
24.92 (С(11)); 28.05 (С(4)); 34.33 (С(3)); 43.33 (С(2)); 60.14 (С(1)); 126.14 (С(8));
127.32 (2С(7,7‘)); 144.92 (С(5)); 132.23 (2С(6, 6‘)).
1-(3-Дейтероксипропил)-1-(2-дейтероэтил)-2-этилциклопропан (26)
Прозрачная маслянистая жидкость.
6
Выход 56%. Rf 0.51 (этилацетат-
OD
4
H
петролейный эфир, 1:4). Найдено
5
2
1
(%):
8
10
9
3
C,
76.24.
C10H18D2O.
Вычислено (%): C, 75.89.
7
D
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): -0.2-(-0.1) (м, 1Н, С(3)На); 0.3-0.4 (м, 1Н, С(3)Нb);
0.4-0.5 (м, 1Н, С(2)Н); 0.87 (т, 3Н, С(8)Н3, J = 7.2Гц); 0.95 (т, 3Н, С(10)Н3, J =
7.4Гц); 0.9-1.05 (м, 1Н, С(7)На); 1.25-1.5 (м, 5Н, С(7)Нb, С(9)Н2, С(5)Н2); 1.5-1.7 (м,
2Н, С(4)Н2); 3.64 (т, 2Н, С(6)Н2, J = 6.6Гц);
215
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 10.55 (С(8)); 14.48 (С(10)); 18.21 (С(3)); 22.35 (С(9)); 24.30
(С(1)); 25.84 (С(5)); 26.25 (С(2)); 30.07 (С(4)); 30.19 (С(7)).
3.9. Получение -иодэтилзамещенных циклопропанов.
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 5 мл CH2Cl2, ацетиленового спирта (2 ммоль), Me3Al
(12 ммоль), CH2I2 (1.28 мл, 16 ммоль) и перемешивали 2 суток при комнатной
температуре. Затем в реакционную массу при охлаждении ледяной баней добавили
10 мл H2O и отфильтровали от выпавшего гидроксида алюминия. Процедура
дальнейшей обработки реакционной смеси и выделения продукта аналогична,
описанной выше для получения замещенных циклопропанов.
1-(2-Гидроксиметил)-1-метил-2-бутил-2-(2-иодэтил)циклопропан (23)
Прозрачная
I
Выход
4
6
7
OH
1
9
8
11
3
52%.
Rf
0.45
жидкость.
(этилацетат-
петролейный эфир, 1:4). Найдено (%): C,
5
2
маслянистая
12
44.52; H, 7.01. C12H23IO. Вычислено (%):
C, 46.46; H, 7.47.
10
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.22-0.28 (м, 2Н, С(3)Н2) АВ система; 0.91 (т, 3Н,
С(11)Н3); 1.13 (с, 3Н, С(12)Н3); 1.24-1.35 (м, 4Н, С(9)Н2, С(10)Н2); 1.28-1.42 (м, 2Н,
С(8)Н2); 1.67 (т, 2Н, С(6)Н2, J = 7.2Гц); 1.93-2.13 (м, 2Н, С(4)Н2); 3.11-3.21 (м, 2Н,
С(5)Н2); 3.76 (т, 2Н, С(7)Н2, J = 7.6Гц);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 2.93 (С(5)); 13.96 (С(11)); 19.93 (С(12)); 21.73 (С(2)); 22.97
(С(10)); 24.99(С(3)); 29.57 (С(1)); 29.70 (С(9)); 31.07 (С(8)); 37.38 (С(4)); 38.39
(С(6)); 61.35 (С(7)).
1-(3-Гидроксипропил)-1-(2-иод-1-метилэтил)циклопропан (27)
Прозрачная
Выход
35%.
маслянистая
Rf
0.49
жидкость.
(этилацетат-
петролейный эфир, 1:4). Найдено (%): C,
216
9
8
6
I
4
1
HO
40.80; H, 6.09. C9H17IO. Вычислено (%):
H
C, 40.31; H, 6.39.
5
7
3
2
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.29-0.46 (м, 4Н, С(2, 3)Н2); 1.08 (д, 3Н, С(9)Н3, J =
6.8Гц); 1.29 (м, 1Н, С(6)Нa); 1.40 (м, 1Н, С(4)Н); 1.51 (м, 2Н, С(7)Н2); 1.57 (м, 1Н,
С(6)Нb); 3.09 (м, 1Н, С(5)Нa); 3.39 (м, 1Н, С(5)Нb); 3.61 (т, 2Н, С(8)Н2, J = 6Гц);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 10.47 (С(2)); 11.27 (С(3)); 12.71 (С(5)); 17.63 (С(9)); 23.16
(С(1)); 28.64 (С(6)); 29.89 (С(7)); 43.16 (С(4)); 63.19 (С(8)).
3.10. Получение замещенных циклопропансодержащих аминов
(общая методика)
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 5 мл CH2Cl2, пропаргиламин (2 ммоль), Et3Al (12
ммоль) и CH2I2 (0.97 мл, 12 ммоль). Указанная последовательность загрузки
препятствует образованию аммонийных солей, перемешивали заданное время (5
часов для получения 28 a-d и 4 дня – 29 a-d) при комнатной температуре. Затем в
реакционную массу добавили 10 мл 3M раствора EtMgBr в Et2O (добавка
магнийорганического
соединения
существенно
повышает
выход
продукта
вследствие реакции c CH2I2 и EtI, что исключает образование аммонийных солей),
перемешивали 1 час, гидролизовали 25% водным раствором NaOH и фильтровали
через бумажный фильтр. Водный слой экстрагировали диэтиловым эфиром,
экстракт соединяли с органическим слоем, выдерживали над безводным CaCl2 и
концентрировали в вакууме. Индивидуальные продукты выделяли на колонке с
силикагелем. Элюент – EtOAc-петролейный эфир (1:10 1:3).
N-{2-[(1-Бутилциклопропил)метил]-2-пропенил}-N,N-диметиламин (28a)
Выход 0.21 г (79 %). Rf 0.71. Найдено
7
5
8
2
(%): C, 79.55; H, 13.02; N, 6.93.
N
6
cp
9
1
3
4
11
C13H25N. Вычислено (%): C, 79.93; H,
10
12.90; N, 7.17%.
217
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.3-0.4 (м, 4Н, С(cp)Н2); 0.88 (т, 3Н, С(8)Н3, J =
7.2Гц); 1.15-1.4 (м, 6Н, С(5-7)Н2); 2.03 (с, 2Н, С(3)Н2); 2.17 (с, 6Н, (СН3)2N); 2.84 (с,
2Н, С(1)Н2); 4.96 (с, 2Н, =СН2);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 11.78 (2C, C(cp)); 14.16 (С(8)); 17.67 (С(4)); 22.97(С(7));
28.74 (С(6)); 35.41(С(5)); 40.12 (С(3)); 45.35 (2C, (СН3)2N); 65.46 (С(1)); 113.58
(=СН2); 145.57 (С(2)).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 195 (1) [M]+, 194 [M-H]+ (8), 180 (8) [M-CH3]+, 166 (20)
[M-C2H5]+, 152(9) [M-C3H7]+, 138 (7) [M-C4H9]+, 135 (19).
N-{2-[(1-Гексилциклопропил)метил]-2-пропенил}-N,N-диметиламин (28b)
Выход 0.37 г (83 %). Rf 0.63. Найдено
9
7
5
10
8
11
1
3
2
4
N
6
C15H29N. Вычислено (%): C, 80.65; H,
12
13
cp
(%): C, 80.42; H, 12.88; N, 6.07.
13.08; N, 6.27 %.
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.25-0.4 (м, 4Н, С(cp)Н2); 0.88 (т, 3Н, С(10)Н3, J =
7.0Гц); 1.15-1.4 (м, 10Н, С(5-9)Н2); 2.02 (с, 2Н, С(3)Н2); 2.18 (с, 6Н, (СН3)2N); 2.83
(с, 2Н, С(1)Н2); 4.95 (с, 2Н, =СН2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 11.79 (2С, C(cp)); 14.07 (С(10)); 17.69 (С(4)); 22.65(С(9));
26.45 (С(6)); 29.60 (С(7)); 31.91(С(8)); 35.75 (С(3)); 40.11 (С(5)); 45.34 (2С, (СН3)2N);
65.47 (С(1)); 113.48 (=СН2); 145.66 (С(2)).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 223 (1) [M]+, 222 (10) [M-H]+, 208 (8) [M-CH3]+, 194 (15)
[M-C2H5]+.
N-{2-[(1-Фенилциклопропил)метил]-2-пропенил}-N,N-диметиламин (28с)
Выход 0.38 г (89 %). Rf 0.45. Найдено
7
8
6
9
5
2
4
Вычислено (%): C, 83.67; H, 9.83; N,
N
10
cp
(%): C, 83.79; H, 9.57; N, 6.31. C15H21N.
11
1
3
13
6.50.
12
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.8-0.95 (м, 4Н, С(cp)Н2); 2.13 (с, 6Н, (СН3)2N); 2.50 (с, 2Н,
С(3)Н2); 2.75 (с, 2Н, С(1)Н2); 4.7-4.9 (м, 2Н, =СН2), 7.3-7.4 (м, 5Н, Ph);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 13.93 (2C, C(cp)); 23.48(С(4)); 43.31 (С(3)); 45.32 (2С,
218
(СН3)2N); 65.91 (С(1)); 114.44 (=СН2); 125.50 (С(8)); 127.87 и 128.06 (4С,
С(6,10,7,9)); 145.62 (С(2)).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 215 (1) [M]+.
N-{2-[(1-Амилциклопропил)метил]-2-пропенил}-N,N-диметиламин (28d),
Выход 0.35 г (81 %). Rf 0.64. Найдено
9
7
5
8
10
1
3
2
4
N
6
C14H27N. Вычислено (%): C, 80.11; H,
11
12
cp
(%): C, 79.89; H, 12.93; N, 6.75.
13.00; N, 6.69.
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.2-0.4 (м, 4Н, С(cp)Н2); 0.87 (т, 3Н, С(9)Н3, J =
6.7Гц); 1.0-1.5 (м, 8Н, С(5-8)Н2); 2.01 (с, 2Н, С(3)Н2); 2.15 (с, 6Н, (СН3)2N); 2.87 (с,
2Н, С(1)Н2); 4.85-5.0 (м, 2Н, =СН2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 11.81 (2С, C(cp)); 14.06 (С(9)); 22.72 (С(8)); 26.21 (С(6));
32.23 (С(7)); 35.81(С(5)); 40.27 (С(3)); 45.39 (2С, (СН3)2N); 65.64 (С(1)); 113.57
(=СН2); 145.97 (С(2)).
N-({1-[(1-Гексилциклопропил)метил]циклопропил}метил)-N,N-диметиламин
(29a),
Выход 0.27 (48 %). Rf 0.54. Найдено
10
9
(%): C, 80.21; H, 12.79; N, 6.01.
7
8
C16H31N. Вычислено (%): C, 80.94; H,
5
6
1
3
2
4
cp2
11
13.16; N, 5.90.
N
cp1
12
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.15-0.45 (м, 8Н, С(cp1,cp2)Н2); 0.89 (т, 3Н, С(10)Н3,
J = 6.8Гц); 1.2-1.35 (м, 10Н, С(5-9)Н2); 2.11 (с, 2Н, С(3)Н2); 2.18 (с, 6Н, (СН3)2N);
2.22 (с, 2Н, С(1)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 10.49 и 11.77 (4C, C(cp1,cp2)); 14.13 (С(10)); 16.88 (C(4));
18.21 (C(2)); 22.61(С(9)); 26.51 (C(6)); 29.48 (C(7)); 31.83 (C(8)); 39.69 (C(3)); 40.04
(С(5)); 45.74 (2C, (СН3)2N); 65.72 (С(1)).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 237 (1) [M]+, 236 (1), 235 (1), 222 (5) [M-CH3]+, 208 (5)
[M-C2H5]+, 194 (12) [M-C3H7]+, 180 (10) [M-C4H9]+.
219
N-({1-[(1-Бутилциклопропил)метил]циклопропил}метил)-N,N-диметиламин
(29b),
Выход 0.31 г (41 %). Rf 0.5. Найдено
8
7
(%): C, 79.73; H, 12.32; N, 6.50.
5
6
9
1
3
2
4
cp2
C14H27N. Вычислено (%): C, 80.31; H,
N
13.00; N, 6.69.
10
cp1
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.15-0.45 (м, 8Н, С(cp1,cp2)Н2); 0.88 (т, 3Н, С(8)Н3, J
= 7.2Гц); 1.2-1.4 (м, 6Н, С(5-7)Н2); 2.09 (с, 2Н, С(3)Н2); 2.17 (с, 6Н, (СН3)2N); 2.20 (с,
2Н, С(1)Н2);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 10.49 и 11.76 (4C, C(cp1,cp2)); 14.16 (С(8)); 23.12(С(7));
28.89 (С(6)); 35.90 (С(5)); 39.72 (C(3)); 45.73 (2C, (СН3)2N); 65.74 (С(1)).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 209 (1) [M]+, 208 (1), 207 (1), 194 (5) [M-CH3]+, 180 (5)
[M-C2H5]+, 166 (10) [M-C3H7]+.
N-({1-[(1-Фенилциклопропил)метил]циклопропил}метил)-N,N-диметиламин
(29с),
Выход 0.35 г (76 %). Rf 0.57. Найдено
7
8
6
9
5
4
2
Вычислено (%): C, 83.79; H, 10.11; N,
N
10
cp2
(%): C, 83.51; H, 9.92; N, 6.17. C16H23N.
11
1
3
cp1
6.11.
12
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.,): -0.15-0.0 (м, 4Н, С(cp1)Н2); 0.8-0.9 (м, 4Н, С(cp2)Н2); 1.67
(с, 2Н, С(3)Н2); 2.10 (с, 2Н, С(1)Н2); 2.20 (с, 6Н, (СН3)2N); 6.9-7.5 (м, 5Н, Ph);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 10.42 и 11.98 (4C, C(cp1,cp2)); 17.02(С(2)); 24.34 (С(4));
44.48 (С(3)); 45.59 (2C, (СН3)2N); 65.88 (С(1)); 125.79 (С(8)); 128.64 и 129.82 (4С,
С(6,10,7,9)); 146.30 (С(5)).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 229 (1) [M]+.
N-({1-[(1-Октилциклопропил)метил]циклопропил}метил)-N,N-диметиламин
(29d),
220
12
Выход 0.29 г (49 %). Rf 0.52. Найдено
11
9
10
(%): C, 80.64; H, 13.19 ; N, 5.21.
7
8
5
6
13
1
3
2
4
cp2
N
cp1
C18H35N. Вычислено (%): C, 81.44; H,
13.29; N, 5.28.
14
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.15-0.45 (м, 8Н, С(cp1,cp2)Н2); 0.89 (т, 3Н, С(12)Н3,
J = 6.8Гц); 1.2-1.35 (м, 14Н, С(5-11)Н2); 2.11 (с, 2Н, С(3)Н2); 2.18 (с, 6Н, (СН3)2N);
2.22 (с, 2Н, С(1)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 10.49 и 11.77 (4C, C(cp1,cp2)); 14.13 (С(12)); 16.88(С(2));
18.21 (С(4)); 22.70 (С(11)); 26.68 и 29.40 и 29.70 и 30.13 (4С, С(6-9); 31.93 (С(10));
36.25 (С(5)); 39.69 (С(3)); 45.74 (2C, (СН3)2N); 65.72 (С(1).
Триметил({1-[(1-фенилциклопропил)метил]циклопропил}метил)аммоний
иодид(30),
Выход 0.36 г (95%).
7
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.39-
8
6
9
5
1
3
2
4
11
N
10
cp2
+
cp1
I
-
12
0.45 (м, 4Н, С(cp1)Н2); 0.74-0.80 (м,
4Н, С(cp2)Н2); 2.01 (с, 2Н, С(3)Н2);
3.07 (с, 9Н, (СН3)3N); 3.27 (с, 2Н,
13
С(1)Н2); 7.18 (т, 1Н, С(8)Н, J = 7.6Гц);
7.28 (т, 2Н, С(7,9)Н, J = 7.6Гц); 7.35 (д,
2Н, С(6,10)Н, J = 7.6Гц);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д., J/Гц): 11.89 (2C, C(cp1)); 13.17 (2С, С(cp2)); 15.94(С(2));
23.11 (С(4)); 42.41 (С(3)); 53.66, 53.70 и 53.74 (3C, (СН3)3N, J = 4Гц); 72.99 (С(1));
125.67 (С(8)); 128.14 (2С, С(7,9)); 128.44 (2С, С(6,10)); 144.98 (С(5)).
3.11. Методика получения (циклопропилметил)циклопропанов с Et3Al CH2I2
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
221
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 15 мл CH2Cl2, енина (2 ммоль), CH2I2 (0.64 мл, 8
ммоль) и Et3Al (12 ммоль) при температуре 0 оC. Смесь перемешивали в течение 30
часов. Затем в реакционную массу при охлаждении ледяной баней добавили 3 мл
D2O и отфильтровали от выпавшего дейтерооксида алюминия. Водный слой
экстрагировали диэтиловым эфиром (3x10 мл). Органические слои объединяли,
промывали насыщенным раствором NaHCO3 и сушили над безводным CaCl2.
Растворитель
удаляли
под
вакуумом,
остаток
перегоняли
с
получением
маслообразного продукта.
1-(Дейтероэтил)-2-н-бутил-1-(циклопропил)метил-2-этилциклопропан +
2-(дейтероэтил)-2-н-бутил-1-(циклопропил)метил-1-этилциклопропан
(31a+31’a),
Выход 83 %. Т.кип. 68-72 оС (1 Торр).
6
14
7
4
12
13
1
15
11
9
8
3
10
%:
C
86.21.
С15Н27D.
Вычислено, %: C 86.04; H 13.00; D 0.96.
5
2
Найдено,
D
Спектр ЯМР 13C ( , м.д., J/Гц): 4.32 (2С,
С(15) и С(30)), 4.49 (2С, С(14) и С(29));
9.11 (2С, С(13) и С(28)); 10.81 (т, С(24),
J = 19 Гц); 10.95 (т, С(11), J = 19 Гц);
21
29
22
19
27
28
20
17
16
30
С(7) и С(22)); 23.28 (2С, С(6) и С(21));
24.48 (2С, С(3) и С(18)); 24.61 (2С, С(10)
24
D
11.13 (С(9)); 11.22 (С(26)); 14.19 (2С,
23
18
25
26
и С(25)); 24.84 (2С, С(8) и С(23)); 29.30
(2С, С(5) и С(20)); 29.91 (2С, С(2) и
С(17)); 30.83 (2С, С(1) и С(16)); 35.81
(2С, С(12) и С(27)).
1-(Дейтероэтил)-2-н-амил-1-(циклопропил)метил-2-этилциклопропан +
2-(дейтероэтил)-2-н-амил-1-(циклопропил)метил-1-этилциклопропан
(31b+31’b),
Выход 77 %. Т.кип. 80-84 оС (1 Торр).
Найдено,
222
%:
C
86.31.
С16Н29D.
Вычислено, %: C 86.02; H 13.08; D 0.90.
8
6
7
4
13
15
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 4.30 (2С,
16
С(16) и С(31)), 4.45 (2С, С(15) и С(32));
14
5
2
1
12
10
9
3
11
9.09 (2С, С(14) и С(30)); 10.81 (т, С(26),
D
J=19 Гц); 10.97 (т, С(12), J=19 Гц); 11.20
(С(10)); 11.25 (С(28)); 14.14 (2С, С(8) и
24
С(24)); 22.79 (2С, С(7) и С(23)); 24.43
22
31
23
20
29
30
(2С, С(3) и С(19)); 24.55 (2С, С(9) и
21
18
17
32
26
25
19
27
С(25)); 24.72 (2С, С(11) и С(27)); 26.65
(2С, С(5) и С(21)); 29.86 (2С, С(2) и
28
D
С(18)); 30.89 (2С, С(1) и С(17)); 32.48
(2С, С(6) и С(22)); 35.68 (2С, С(13) и
С(29)).
1-(Дейтероэтил)-2-н-бутил-1-(1-метилциклопропил)метил-2-этилциклопропан
+2-(дейтероэтил)-2-н-бутил-1-(1-метилциклопропил)метил-1-этилциклопропан
(31с+31’c),
Выход 90 %. Т.кип. 76-79 оС (1 Торр).
7
6
14
4
12
13
5
2
1
15
8
3
11
10
%:
C
85.81.
С16Н28D.
Вычислено, %: C 86.02; H 13.08; D 0.90.
Спектр ЯМР 1Н ( , м.д.): 0.1-0.4 (м, 12Н,
16
9
Найдено,
D
С(3,14,15,19,30,31)Н2); 0.8-0.95 (м, 10Н,
С(7,23)Н3, С(11,25)Н2D); 1.05 и 1.06 (с,
23
22
30
20
28
29
21
18
17
31
32
25
24
19
26
6Н, С(16, 32)Н3); 1.1-1.7 (м, 20Н, С(4-6,
8, 10, 20-22, 24, 26)Н2; 1.34 (с, 4Н, С(12,
28)Н2);
27
D
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., J/Гц): 10.82 (т, С(25), J = 19 Гц); 10.84 (т, С(11), J = 19 Гц);
11.14 (С(9)); 11.22 (С(27)); 12.64 и 12.66 (С(15) и С(31)); 13.15 (2С, С(13) и С(29));
13.50 и 13.54 (С(14) и С(30)); 14.21 и 14.24 (С(7) и С(23)); 23.14 (2С, С(16) и С(32));
23.31 и 23.34 (С(3) и С(19)); 23.87 (2С, С(6) и С(22)); 24.61 и 24.75 (С(10) и С(26));
223
25.43 и 25.63 (С(8) и С(24)); 28.35 и 28.39 (С(2) и С(18)); 29.01 (2С, С(1) и С(17));
29.14 и 29.28 (С(5) и С(21)); 30.43 и 31.15 (С(4) и С(20)); 38.97 и 39.16 (С(12) и
С(28)).
3.12. Методика получения (циклопропилметил)ацетиленов с Et3Al CH2I2
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 15 мл CH2Cl2, енина (2 ммоль), CH2I2 (0.32 мл, 4
ммоль) и Et3Al (4 ммоль) при температуре 0 оC. Смесь перемешивали в течение 3
часов для металлилзамещенного и 6 часов для аллилзамещенного ацетиленов.
Затем в реакционную массу при охлаждении ледяной баней 50 мл гексана и
обрабатывали водным раствором HCl (15%). Водный слой экстрагировали
диэтиловым эфиром (3x10 мл). Органические слои объединяли, промывали
насыщенным раствором NaHCO3 и сушили над безводным CaCl2. Растворитель
удаляли под вакуумом, остаток перегоняли с получением маслообразного
продукта.
Гепт-2-ин-1-илциклопропан (32a),
Выход 45 %. Т.кип. 65-69 оС (15 Торр).
Найдено, %: C 88.01; H 11.75. С10Н16.
1
3
Вычислено, %: C 88.16; H 11.84.
2
5
6
7
4
8
9
10
Спектр ЯМР 1Н ( , м.д., J/Гц): 0.1-0.7 (м, 5Н, С(9, 10)Н2, С(8)Н); 0.89 (т, 3Н, С(1)Н3,
J = 6.7Гц); 1.1-1.9 (м, 4Н, С(3, 4)Н2); 2.0-2.7 (м, 4Н, С(4, 7)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 3.64 (2С, С(9, 10)); 9.63 (С(8)); 13.60 (С(1)); 18.46 (С(4));
21.97 (С(7)); 22.88 (С, С(2)); 31.29 (С(3)).
Окт-2-ин-1-илциклопропан (32b),
Выход 43 %. Т.кип. 72-74 оС (10 Торр).
Найдено, %: C 87.80; H 12.14. С11Н18.
224
1
Вычислено, %: C 87.93; H 12.07.
2
4
3
6
7
8
5
9
10
11
Спектр ЯМР 1Н ( , м.д., J/Гц): 0.1-0.7 (м, 5Н, С(10, 11)Н2, С(9)Н); 0.88 (т, 3Н,
С(1)Н3, J = 6.8Гц); 1.1-1.8 (м, 6Н, С(2-4)Н2); 2.0-2.4 (м, 4Н, С(5, 8)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 3.67 (2С, С(10, 11)); 9.60 (С(8)); 13.96 (С(1)); 18.45 (С(5));
22.14 (С(2)); 28.84 (С, С(4)); 31.09 (С(3)).
(3-Циклопропилпроп-1-ин-1-ил)бензол (32c),
Выход 51 %. Т.кип. 61-65 оС (1 Торр).
Найдено, %: C 92.05; H 7.83. С12Н12.
8
7
9
6
5
4
3
Вычислено, %: C 92.26; H 7.74.
1
12
10
Спектр ЯМР 1Н (
11
м.д.): 0.2-0.9 (м, 4Н,
С(1, 2)Н2); 2.55 (с, 2Н, С(4)Н2); 7.1-8.0
2
(м, Ph);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 3.87 (2С, С(1, 2)); 9.47 (С(3)); 23.57 (С(4)); 127.67 (С(10));
128.32 (2С, С(9, 11)); 131.77 (2С, С(8, 12)).
1-Гепт-2-ин-1-ил-1-метилциклопропан (32d),
Выход 49 %. Т.кип. 81-84 оС (15 Торр).
Найдено, %: C 87.68; H 11.88. С11Н18.
1
3
Вычислено, %: C 87.93; H 12.07.
2
5
6
7
Спектр ЯМР 1Н ( , м.д., J/Гц): 0.1-0.6 (м,
4
8
11
9
10
4Н, С(9, 10)Н2); 0.91 (с, 3Н, С(1)Н3, J =
7.2Гц); 1.12 (с, 3Н, С(11)Н3); 1.3-1.7 (м,
4Н, С(2, 3)Н2); 2.1-2.3 (м, 4Н, С(4,7)Н2);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 11.91 (2С, С(9, 10)); 13.60 (С(1)); 18.36 (С(4)); 22.94
(С(2)); 23.21 (С(11)); 28.49 (С(7)); 31.29 (С(3)).
225
[(3-(1-Метилциклопропил)проп-1-ин-1-ил]бензол (32e),
Выход 58 %. Т.кип. 77-80 оС (1 Торр).
Найдено, %: C 91.56; H 8.13. С13Н14.
8
7
9
6
5
4
3
Вычислено, %: C 91.71; H 8.29.
1
12
10
Спектр ЯМР 1Н ( , м.д.): 0.3-0.8 (м, 4Н,
11
13
2
С(1, 2)Н2); 1.23 (с, 3Н, С(13)Н3); 2.46 (с,
2Н, С(4)Н2); 7.1-7.9 (м, Ph);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 12.14 (2С, С(1, 2)); 14.74 (С(3)); 23.28 (С(13)); 29.14
(С(4)); 127.64 (С(10)); 128.29 (2С, С(9, 11)); 131.77 (2С, С(8, 12)).
3.13. Методика получения спиросоединений из алленов с карбеноидами
алюминия
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 15 мл CH2Cl2, аллена (3 ммоль), CH2I2 (0.73 мл, 9
ммоль) и триалкилалюминий (Et3Al, i-Bu3Al) (9 ммоль) при температуре 0 oC.
Смесь перемешивали в течении 8 часов (12 часов для циклических алленов) после
чего добавляли 10 мл дихлорметана и обрабатывали водным раствором HCl (7%).
Водный слой экстрагировали дихлорметаном (3x10 мл). Органические слои
объединяли, промывали насыщенным раствором NaHCO3 и сушили над безводным
CaCl2. Растворитель удаляли под вакуумом, остаток перегоняли с получением
маслообразного продукта.
1-Гексилспиро[2.2]пентан (33a),
Выход 82%. Т.кип. 87-90 oC (15 Торр).
Найдено, %: С, 86.62; Н, 13.19. C11H20.
5
10
11
8
6
3
1
9
7
4
Вычислено, %: С, 86.76, H, 13.24.
2
Спектр ЯМР 1Н ( , м.д., J/Гц): 0.45-0.55 (м, 1Н, С(2)Нa); 0.60-0.70 (м, 1Н, С(5)Нa);
0.70-0.80 (м, 3Н, С(5)Нb, С(4)Н2); 0.90 (т, С(11)Н3, J = 6.4Гц); 0.95-1.10 (м, 1Н,
226
С(2)Нb); 1.25-1.40 (м, 11Н, С(1)Н, С(6-10)Н2);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 3.49 (С(4)); 6.17 (С(5)); 12.35 (С(2)); 14.08 (С(11)); 14.54
(С(3)); 17.61 (С(1)); 22.67 (С(10)); 29.28, 29.39 и 31.92 (3С, С(6-8)); 32.81 (С(9)).
1-Бензилспиро[2.2]пентан (33b),
Выход 85%. Т.кип. 94-96 oC (15 Торр).
Найдено, %: С, 90.81; Н, 8.84 C12H14.
8
9
5
6
10
7
3
1
4
Вычислено, %: С, 91.08, H,. 8.92.
12
11
2
Спектр ЯМР 1Н ( , м.д.): 0.60-0.65 (м, 1Н, С(2)Нa); 0.70-0.75 (м, 1Н, С(5)Нa); 0.800.85 (м, 3Н, С(5)Нb, С(4)Н2); 1.00-1.05 (м, 1Н, С(2)Нb); 1.35-1.45 (м, 1Н, С(1)Н);
2.60-2.75 (м, 2Н, С(6)Н2); 7.15-7.35 (м, 5Н, Ph);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 3.75 (С(4)); 6.12 (С(5)); 12.63 (С(2)); 14.87 (С(3)); 18.13
(С(1)); 38.69 (С(6)); 125.68 (3С, С(10-12)); 128.15 и 128.24 (2С, С(8, 9)); 142.17
(С(7)).
1-Фенилспиро[2.2]пентан (33c),
Выход 73%. Т.кип. 87-89 oC (15 Торр).
Найдено, %.: С, 91.54 ; Н, 8.33. C11H12.
7
8
5
Вычислено, %: С, 91.61, H, 8.39.
6
9
3
1
4
11
10
2
Спектр ЯМР 1Н ( , м.д., J/Гц): 078-0.83 (м, 2Н, С(4)Н2); 0.93-1.02 (м, 2Н, С(5)Н2);
1.07 (дд, 2Н, С(2)Н2, J2 = 4.4Гц, J3 = 4.8Гц); 1.55 (дд, 2Н, С(3)Н2, J2 = 8.0Гц, J3 =
4.4Гц); 2.28 (дд, 1Н, С(1)Н); 7.15-7.35 (м, 5Н, Ph);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 4.92 (С(4)); 7.34 (С(5)); 17.68 (С(2)); 18.57 (С(3)); 22.56
(С(1)); 125.20 (С(9)); 126.11 (2С, С(7, 11)); 128.09 (2С, С(8, 10)); 143.26 (С(6)).
Трицикло[8.1.0.01,3]ундекан (35a),
Выход 95%. Т.кип.87-90 oC (15 Торр).
Найдено, %.: С, 87.81 ; Н, 11.99. C11H18.
227
Вычислено, %: С, 87.93, H, 12.07.
4
5
3
2
6
1
7
11
10
8
9
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.45-0.50 (м, 2H, С(2, 11)Ha), 0.70-0.80 (м, 2H, C(2, 11)Hb),
1.15-1.30 (м, 4H, C(4, 9)Ha, C(3,10)H), 1.30-1.45 (м, 4H, С(5-8)Ha), 1.45-1.70 (м, 4H,
С(5-8)Hb), 2.15-2.25 (м, 2H, С(4, 9)Hb);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 12.45 (2C, C(2,11)), 19.36 (2C,С(3, 10)), 19.75 (С(1)), 25.10
(2C, С(6, 7)), 27.33 (2C, С(5, 8)), 29.21 (2C, C(4, 9)).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)):150 (1) [M]+, 136 (16) [M-CH2]+, 122 (32), 100 (9), 86 (7),
59 (35).
Трицикло[12.1.0.01,3]пентадекан (35b),
Выход 92%. Т.кип. 96-99 oC (2 Торр).
10
12
9
6
8
7
14
1
13
11
Вычислено, %: С, 87.30, H, 12.70.
2
4
3
5
Найдено, %.: С, 87.22; Н, 12.67. C15H26.
15
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.35-0.4 (м, 2H, С(14, 15)Ha), 0.75-0.8 (м, 2H, C(14, 15)Hb),
1.1-1.2 (м, 4H, C(1, 3)H, C(4, 13)Ha), 1.2-1.5 (м, 4H, С(5, 7-10, 12)H2), 1.5-1.6 (м, 4H,
С(6, 11)H2), 1.75-1.9 (м, 2H, С(4, 13)Hb);
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 13.20 (2C, C(14, 15)), 19.26 (2C,С(1, 3)), 20.76 (С(2)), 23.72
(2C, С(7, 10)), 25.08 (2C, С(8, 9)), 26.87 (2C, C(6, 11)); 27.20 (2С, С(5, 12); 34.46 (2С,
С(4, 13).
1’-Метил-1’,3’-дигидроспиро[циклопропан-1,2’-инден] (36)
Выход 83%. Т.кип. 90-93 oC (15 Торр).
5
4
6
3
12
Вычислено, %: С, 91.08, H, 8.92.
2
7
9
1
Найдено, %.: С, 90.11; Н, 8.81. C12H14.
11
8
10
228
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.40-0.50 (м, 1H, С(11)Нa), 0.55-0.60 (м, 1H, C(12)Ha),
0.60-0.70 (м, 1H, С(12)Hb), 0.75-0.80 (м, 1H, С(11)Hb), 1.12 (д, 3H, C(10)H3, J =
6.8Гц), 2.85-3.05 (м, 3H, С(1)H, C(3)H2), 7.1-7.35 (м, 4H, C(5-8));
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 8.75 (C(11)), 12.52 (С(12)), 16.82 (С(10)), 26.92 (С(2)),
41.70 (С(3)), 44.45 (C(1)), 123.40 и 124.15 (2С, C(5, 8)), 126.20 (2C, C(6, 7)), 142.42
(C(4)), 148.92 (C(9)).
Масс-спектр, m/z (Iотн (%)): 158 (5) [M]+, 143 (5) [M-CH3]+, 141 (6), 131 (13), 130
(100), 129 (40), 128 (27), 115 (40).
3.14. Методика получения моноциклопропана из 1,2-циклононадиена с
R3Al и CH2I2
В стеклянный реактор объемом 50 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 15 мл CH2Cl2, аллена (3 ммоль), CH2I2 (0.24 мл, 3
ммоль) и Et3Al или i-Bu3Al (3 ммоль) при температуре 0 oC. Смесь перемешивали в
течении 8 часов после чего добавляли 10 мл дихлорметана и обрабатывали водным
раствором HCl (7%). Водный слой экстрагировали дихлорметаном (3x10 мл).
Органические слои объединяли, промывали насыщенным раствором NaHCO3 и
сушили над безводным CaCl2. Растворитель удаляли под вакуумом, остаток
перегоняли с получением маслообразного продукта.
Бицикло[7.1.0]дец-1-ен (34a),
7
8
6
4
Выход 88%. Т.кип. 65-68 oC (15 Торр).
Найдено, %.: С, 87.95; Н, 11.80. C10H16.
1
3
5
10
9
Вычислено, %: С, 88.16, H, 11.84.
2
Спектр ЯМР 1Н ( , м.д.): 0.55-0.65 (м, 1Н, С(10)Нa); 0.75-0.90 (м, 1Н, С(8)Нa); 1.051.15 (м, 1Н, С(10)Нb); 1.30-1.85 (м, 8Н, С(4)Нa, С(5-7)Н2, С(9)Н); 1.85-1.95 (м, 1Н,
С(4)Нb); 1.95-2.10 (м, 1Н, С(3)Нa); 2.15-2.30 (м, 1Н, С(8)Нb); 2.40-2.50 (м, 1Н,
С(3)Нb);
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 7.14 (С(10)); 17.22 (С(9)); 20.79 (С(4)); 25.00 и 25.12 и
229
25.29 (3С, С(5-7)); 29.63 (С(3)); 31.61 (С(8)); 116.65 (С(2)); 126.58 (С(1)).
3.15. Синтез 1,1-замещенных циклопропанов
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в ледяную баню и
установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона последовательно
загружали 2 ммоля дизамещенного ацетилена, 0,01 ммоль (0.028 г) Cp2ZrCl2, 5 мл
сухого гексана, 5 ммолей Et3Al и перемешивали 10 ч при 20 оС. К полученному
раствору алюмациклопентена при 0 oC прикапывали 8 ммолей диалкилсульфата и
перемешивали реакционную смесь при 20 оС в течение 12 ч. Затем в реакционную
смесь добавляли 5 мл гексана и проводили гидролиз 10% раствором HCl.
Органический слой экстрагировали эфиром, промывали Na2CO3 до нейтральной
реакции и сушили над CaCl2.
1-Пропил-1-(2-метилпент-2-ил)циклопропан (37a)
Выход 85 %, т.кип. 84-87 oC (15 Торр).
1
Найдено (%): C, 85.34; H, 14.16. C12H24.
3
2
9
Вычислено (%): C, 85.71; H 14.29.
10
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 15.06 (к, С(1));
4
6
5
17.79 (т, С(2)); 43.48 (т, С(3)); 24.88 (с,
11
8
7
С(4)); 35.22 (с, С(5)); 35.42 (т, С(6));
12
20.13 (т, С(7)); 15.26 (к, С(8)); 7.06 (т,
С(9), C(10)); 25.21 (к, С(11), C(12)).
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.06-0.42 (м, 4H, C(9)H2, C(10)H2); 0.73 (с, 6H, C(11)H3,
C(12)H3); 0.83-0.88 (м, 6H, C(1)H3, C(8)H3); 1.01-1.52 (м, 8H, C(2)H2, C(3)H2, C(6)H2,
C(7)H2). Масс-спектр, m/z: 140 [M-C2H4]+.
1-Бутил-1-(2-метилгекс-2-ил)циклопропан (37b)
230
1
Выход 80 %, т.кип. 103 oC
2
Найдено (%): C, 85.47; H, 14.06. C14H28.
4
3
11
Вычислено (%): C, 85.71; H 14.29.
12
Спектр ЯМР
5
7
6
9
13
С ( , м.д.): 14.28 (С(1));
23.75 (С(2)); 26.75 (С(3)); 40.68 (С(4));
13
8
(9 Торр).
24.96 (С(5)); 35.01 (С(6)); 32.56 (С(7));
14
10
29.24 (С(8)); 23.89 (С(9)); 14.35 (С(10));
6.97 (С(11), C(12)); 25.21 (С(13), C(14)).
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.04-0.39 (м, 4H, C(11)H2, C(12)H2); 0.70 (с, 6H, C(13)H3,
C(14)H3); 0.83-0.93 (м, 6H, C(1)H3, C(10)H3); 1.05-1.57 (м, 12H, C(2)H2-C(4)H2,
C(7)H2-C(9)H2). Масс-спектр, m/z: 168 [M-C2H4]+.
1-Бутил-1-(3-этилгепт-3-ил)циклопропан (37c),
1
Выход 65 %, т.кип. 128 oC
2
Найдено (%): C, 85.17; H, 13.85. C16H32.
4
3
11
Вычислено (%): C, 85.71; H 14.29.
12
Спектр ЯМР
5
7
6
13
9
8
10
13
С ( , м.д.): 14.28 (С(1));
23.79 (С(2)); 28.85 (С(3)); 33.34 (С(4));
20.72 (С(5)); 38.99 (С(6)); 32.36 (С(7));
15
16
(3 Торр).
14
26.12 (С(8)); 23.97 (С(9)); 14.28 (С(10));
5.31 (С(11), C(12)); 25.99 (С(13), C(15));
8.50 (С(14), C(16)).
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.04-0.47 (м, 4H, C(11)H2, C(12)H2); 0.76 (т, 6H, C(14)H3,
C(16)H3, 3J = 7.81); 1.17-1.34 (м, 10H, C(1)H3, C(10)H3, C(13)H2, C(15)H2); 1.40-1.62
(м, 12H, C(2)H2-C(4)H2, C(7)H2-C(9)H2). Масс-спектр, m/z: 196 [M-C2H4]+.
231
1-Метил-1-(2-метилгепт-2-ил)циклопропан (39a),
8
Выход 40 %, т.кип. 93 oC
7
Найдено (%): C, 85.93; H, 14.11. C14H28.
12
5
6
Вычислено (%): C, 85.71; H 14.29.
11
4
(24 Торр).
3
Спектр ЯМР
10
26.18 (С(2)); 32.45 (С(3)); 33.69 (С(4));
2
1
13
9
С ( , м.д.): 21.85 (С(1));
26.99 (С(5)); 32.97 (С(6)); 22.89 (С(7));
14.24 (С(8)); 9.82 (С(9), C(10)); 24.65
(С(11), C(12)).
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.04-0.39 (м, 4H, C(9)H2, C(10)H2); 0.73 (с, 6H, C(11)H3,
C(12)H3); 0.94 (с, 3H, C(1)H3); 0.82-1.50 (м, 11H, C(4)H2-C(7)H2, C(8)H3). Массспектр, m/z: 140 [M-C2H4]+.
1-Амил-1-трет-бутилциклопропан (40a),
Выход 40 %, т.кип. 93 oC (24 Торр).
8
Найдено (%): C, 85.93; H, 14.11. C14H28.
6
7
Вычислено (%): C, 85.71; H 14.29.
4
5
11
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 27.70 (С(1));
12
34.07 (С(2)); 21.50 (С(3)); 40.90 (С(4));
3
1
2
10
9
24.06 (С(5)); 33.17 (С(6)); 22.89 (С(7));
14.24 (С(8)); 27.70 (С(9), C(10)); 7.74
(С(11), C(12)).
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.04-0.39 (м, 4H, C(11)H2, C(12)H2); 0.82 (с, 9H, C(1)H3,
C(9)H3, C(10)H3); 0.82-1.50 (м, 11H, C(4)H2-C(7)H2, C(8)H3). Масс-спектр, m/z: 140
[M-C2H4]+.
5,6-Диэтилдец-5Z-ен (5c),
232
Выход 25 %. Т.кип. 113 oC (14 Торр).
1
2
Найдено (%): C, 85.32; H, 13.61. C14H28.
3
Вычислено (%): C, 85.71; H 14.29.
4
Спектр ЯМР
5
7
13
С ( , м.д.): 14.15 (С(1));
24.43 (С(2)); 31.06 (С(3)); 31.64 (С(4));
6
134.46 (С(5)); 23.19 (С(6)); 13.89 (С(7)).
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., J/Гц): 0.66-0.96 (м, 12H, C(1)H3-C(7)H3); 1.00-1.23 (м, 8H,
C(2)H2-C(3)H2); 1.30 (к, 4H, C(6)H2, 3J = 7.08); 1.90 (т, 4H, C(4)H2, 3J = 7.32). Массспектр, m/z: 196 [M]+.
3.16. ЯМР 13С исследование реакции
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в ледяную баню и
установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона последовательно
загружали 2 ммоля децина-5, 0.01 ммоля (0.028 г) Cp2ZrCl2, 5 мл сухого гексана, 5
ммолей Et3Al и перемешивали 10 ч при 20
о
С. По окончании реакции из
реакционной смеси отгоняли при пониженном давлении гексан. Полученный
алюмациклопентен, не содержащий следов растворителя, в токе аргона помещали в
ЯМР-ампулу и добавляли последовательно при 0 oC эквимолярные по отношению
к алюмациклопентену количества диэтилового эфира и диметилсульфата. ЯМР
13
С
спектры реакционной смеси регистрировали через 30, 60, 90, 120, 240 и 480 мин
после начала реакции.
Комплекс 1-этил-2,3-ди(н-бутил)алюмациклопент-2-ена с Et2O.
14
13
Спектр ЯМР
11
12
2
10
15
9
7
1
4
Al O
5
6
С ( , м.д.): 146.87 (С(1));
159.42 (С(2)); 35.73 (С(3)); 1.78 (С(4));
3
8
13
16
0.35 (С(5)); 9.91 (С(6)); 31.96 (С(7));
33.19 (С(8)); 23.83 (С(9)); 14.40 (С(10));
32.80
(С(11));
35.34
(С(12));
23.96
(С(13)); 14.40 (С(14)); 67.01 (С(15)); 9.91
(С(16)).
233
Комплекс метансульфоната [(Z)-4-бутил-5-метил-4-ноненил](этил)алюминия c
Et2O.
8
14
Спектр ЯМР
7
13
6
34.69 (С(2)); 124.89 (С(3)); 139.78 (С(4));
31.76 (С(5)); 32.41 (С(6)); 23.83 (С(7));
11
14.40 (С(8)); 0.68 (С(9)); 8.42 (С(10));
3
1
15
С ( , м.д.): 1.33 (С(1));
12
5
4
13
17
2
9
Al
O
O
10
O
S
O
18
31.57
(С(11));
28.58
(С(12));
23.57
(С(13)); 14.40 (С(14)); 17.98 (С(15));
58.88 (С(16)); 67.14 (С(17)); 9.91 (С(18)).
16
3.17. Методика получения 2,3-дизамещенных алюмациклопент-2-енов с
помощью реакции циклоалюминнирования алкилзамещенных
пропаргиловых и гомопропаргиловых спитов, а также 5(триметилсилил)пент-4-ин-1-ола под действием Et3Al
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в водяную баню с
температурой 40 oC и установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона
последовательно загружали 1 ммоль ацетиленового соединения, 0.2 ммоля (0.058 г)
Cp2ZrCl2, 5 мл гексана, 3 ммоля Et3Al и перемешивали при 40 оС в течение 18
часов.
Дейтеролиз и гидролиз алюминациклопент-2-енов
К алюминациклопент-2-ену, полученному по вышеописанной методике,
добавляли 5 мл гексана и при охлаждении реактора в ледяной бане добавляли по
каплям 3 мл D2O (дейтеролиз) или 5 мл H2O (гидролиз) и отфильтровали от
выпавшего осадка. Водный слой экстрагировали диэтиловым эфиром, экстракт
соединяли с органическим слоем, выдерживали над безводным CaCl2 и
концентрировали в вакууме. Индивидуальные продукты выделяли на колонке с
силикагелем. Элюент – этилацетат-гексан (1:10 1:5).
234
(3Z)-1,4-Дидейтеро-3-(дейтероксиметил)окт-3-ен(51a)
1
Выход 37%. Rf 0.37
OD
2
8
(этилацетат-гексан,
4
9
7
1:5). Найдено (%): C,
3
D D
5
6
74.12.
Вычислено
C9H15D3O.
(%):
C,
74.42.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц ): 0.91 (т, 3Н, С(7)Н3, J = 6.8 ), 1.03 (т, 2Н, С(9)Н2D, J
= 7.4 ), 1.25-1.4 (м, 6Н, С(4-6)Н2), 2.05-2.2 (м, 4Н, С(4,8)Н2). Спектр ЯМР 13С (δ,
м.д. , J/Гц): 12.59 (т, C(9), 1JCD = 19.4), 13.96 (C(7)), 22.31 (C(6)), 27.10 и 27.66
(C(4,8)), 32.27 (С(5)), 60.37 (С(1)), 139.75 (С(2)).Масс-спектр, m/z: 145 (1) [M+],
126 (18), 110 (29), 97 (33), 83 (31).
(3Z)-1,4-Дидейтеро-3-(дейтероксиметил)дец-3-ен (51b)
1
10
Выход 41%. Rf 0.44
OD
2
(этилацетат-гексан,
4
11
7
8
1:5). Найдено (%): C,
3
D D
5
6
9
76.01.
Вычислено
C11H19D3O.
(%):
C,
76.24.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 0.89 (т, 3Н, С(9)Н3, J = 7.2), 1.05(т, 2Н, С(11)Н2D,
J = 7.6), 1.2-1.4(м, 8Н, С(5-8)Н2), 2.07 (т, 2Н, С(4)Н2, J = 7.2), 2.15 (т, 2Н, С(10)Н2,
J = 7.6), 4.16 (c, 2Н, С(1)Н2). Спектр ЯМР 13С (δ, м.д. , J/Гц): 12.62 (C(11), т, 1JCD =
19.5), 14.12 (C(9)), 22.65 (C(8)), 26.98 и 30.13 и 31.38 (C(5-7)), 27.54 (С(4)), 27.84
(С(10)), 60.58 (С(1)), 140.14 (С(2)).
(2Z)-2-Этилнон-2-ен-1-ол (52b)
235
1
Выход 47%. Rf 0.4 (этилацетат-гексан,
OH
2
10
4
11
7
1:5). Найдено (%): C, 77.67; H, 13.07.
8
3
C11H22O. Вычислено (%): C, 77.58; H,
H H
5
6
9
13.02.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц): 0.90 (т, 3H, C(9)H3, J = 7.4), 1.05 (т, 3H, C(11)H3,
J = 7.6), 1.2-1.4(м, 8H, C(5-8)H2), 1.63 (уш.с, 1H, OH), 2.0-2.1 (м, 2H, C(4)H2),
2.1-2.2 (м, 2H, C(10)H2), 4.12 (с, 2H, C(1)H2), 5.31 (т, 1H, C(3)H, J = 7.6). Спектр
ЯМР 13C (δ, м.д.): 12.94 (C(11)), 14.12 (C(9)), 22.66 (C(8)), 26.99 и 30.15 и 31.38
(C(5-7)), 27.54 (C(4)), 27.85 (C(10)), 60.58 (C(1)), 127.15 (C(3)), 140.11 (C(2)).
(2Z)-2-Этилундец-2-ен-1-ол (52d)
1
Выход 50%. Rf 0.42 (этилацетат-
OH
2
12
4
13
7
гексан, 1:5). Найдено. (%): C, 78.91;
11
8
3
H, 8.19. Вычислено (%): C, 78.79; H,
H H
5
6
9
10
8.08.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц): 0.89 (т, 3H, C(11)H3, J = 7.4), 1.02(т, 3H,
C(13)H3, J = 7.6), 1.2-1.4(м, 10H, C(5-10)H2), 2.05 (уш.с, 1H, OH), 2.06-2.12 (м,
2H, C(4)H2), 2.12-2.2 (м, 2H, C(12)H2), 4.1 (с, 2H, C(1)H2), 5.31 (т, 1H, C(3)H, J
= 7.6). Спектр ЯМР
13
C (δ, м.д.): 12.86 (C(13)), 14.06 (C(11)), 20.96 (C(10)),
27.50 и 29.48 и 30.11 и 31.87 (C(5-9)), 27.79 (C(4)), 29.28 (C(12)), 60.35 (C(1)),
127.64 (C(3)), 139.85 (C(2)).
(3Z)-4-Этил-3-октен-2-ол (53a) + (3Z)-3-этил-3-октен-2-ол (54a)
1
CH3
2
9
OH
12
3
4
Спектр ЯМР
7
13
20
1:5).
Найдено. (%): C, 77.24; H,
14
6
(этилацетат-гексан,
OH
13
8
5
10
Общий выход 95%. Rf 0.53
11
CH3
18
15
19
16
17
12.32.
Вычислено(%):
C,
77.42; H, 12.26.
С (δ, м.д. , J/Гц): 13.48 и 14.04 (C(8,10,18,20)), 21.64 (C(7,17)),
22.29 (C(11)), 22.56 (C(1)), 27.13 (С(9)), 27.30 (С(19)), 29.36 (С(16)), 29.86
(С(6)), 31.52 (С(15)), 31.55 (С(5)), 66.29 (С(2)), 68.06 (С(12)), 125.24 (С(4)),
129.02 (С(14)), 140.22 (С(13))143.06 (С(3)).
236
(5Z)-5-Этил-5-децен-4-ол (53b) + (5Z)-6-этил-5-децен-4-ол (54b)
1
Общий выход 78%. Rf 0.63
13
3
15
2
OH
4
11
(этилацетат-гексан,
14
16
+
5
18
6
8
Найдено (%): C, 78.29; H,
17
10
7
12
OH
1:5).
9
24
23
12.90.
22
19
20
Вычислено
(%):
C,
78.26; H, 13.04.
21
Спектр ЯМР 13С (δ, м.д. , J/Гц): 13.38 (C(12,24)), 13.98 и 14.09 (C(1,10,13,22)),
19.21 (С(2,14), 22.36 (С(21)), 22.39 и 22.62 (С(9,11)), 26.96 (C(7)), 27.12 и
27.55 (C(20,23)), 31.89 (С(19)), 32.42 (С(8)), 37.54 (С(3)), 38.68 (С(15)), 70.12
(С(4)), 72.65 (С(16), 126.08 (С(6)), 129.97 (С(17)), 139.28 (С(18)), 142.05
(С(5)).
(2Z)-2-Этил-1-фенил-2-гептен-1-ол (53c)
11
Выход 88%. Rf 0.49 (этилацетат-
12
13
10
9
8
7
14
гексан, 1:5). Найдено. (%): C, 82.64;
H, 10.01. Вычислено(%): C, 82.57; H,
OH
10.09.
6
1
4
15
5
3
2
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц ): 0.9-1.05 (м, 6Н, С(1,15)Н3), 1.35-1.55 (м, 4Н,
С(2,3)Н2), 1.7-2.4 (м, 4Н, С(4,14)Н2), 5.43 (т, 1Н, С(5)Н, J = 7.2), 5.84 (с, 1Н,
С(7)Н), 7.2-7.45 (м, 5Н, Ph). Спектр ЯМР
13
С (δ, м.д. , J/Гц): 12.98 (С(15)),
14.05 (C(1)), 22.52 и 22.93 (C(2) и С(14)), 22.47 (C(4)), 32.44 (C(3) 71.30
С(7)), 125.61 (2C, С(9,13)), 126.80 и 127.02 (С(5) и С(11)), 128.14 (2С,
С(10,12)), 141.71 и 142.91 (С(6) и С(8)).
(1Е)-1,4-Дидейтеро-2-(2-дейтероксиэтил)бут-1-ен (56a) + (3Е)-1-дейтерокси3,6-дидейтерогекс-3-ен (57a)
237
2
1
3
5
OD
6
H
4
Выход
H
11
10
9
D D
D D
6a
Rf
0.3
(этилацетат-гексан,
18
12
74%.
OD
7
7a
1:5). Найдено (%): C,
68.97.
C6H9D3O.
Вычислено
(%):
C,
69.85
.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 0.8-1.1(м, 4Н, С(6)Н2D, С(12)Н2D), 1.9-2.1 (м, 4Н,
С(5)Н2, С(11)Н2), 2.26 (т, 2Н, С(8)Н2 J = 6.2), 2.32 (т, 2Н, С(2)Н2, J = 6.4), 3.63 (т,
2Н, С(7)Н2, J = 6,2 ), 3.72 (т, 2Н, С(1)Н2, J = 6.4 ), 4.98 (c, С(4)НD, 1Н), 5.5-5.65 (м,
1Н. C(10)Н). Спектр ЯМР
13
С (δ, м.д. , J/Гц): 11.91 (т, C(6), 1JCD = 20 ), 13.45 (т,
C(12), 1JCD = 19 ), 25.50 (C(11)), 28.42 (C(5)), 35.79 (С(8)), 39.29 (C(2)), 60.40
(С(1)), 62.03 (С(7)), 109.99 (С(4), 1JCD = 25 ), 124.42 (С(9), 1JCD = 25 ), 135.57
(С(10)), 147.64 (С(3)).
(3Z)-1,4-Дидейтеро-3-(2-дейтероксиэтил)окт-3-ен (56b) + (3Z)-3-дейтеро-4-(2дейтероэтил)-1-дейтероксиокт-3-ен (57b)
2
9
1
3
15
19
OD
5
10
8
4
D D
6
14
17
18
11
OD
12
20
7
Выход 61%. Rf 0.28
16
13
D D
(этилацетат-гексан,
1:5). Найдено (%): C,
74.12.
6b
7b
C10H17D3O.
Вычислено
(%):
C,
75.41.
Спектр ЯМР
1
H (δ, м.д.): 0.85-0.95(м, 6Н, С(8,18)Н3), 0.95-1.05 (м, 4Н,
С(10,20)Н2D), 1.25-1.4 (м, 8Н, С(6,7,16,17)Н2), 1.95-2.1 (м, 4Н, С(5,15)Н2), 2.25-2.4
(м, 4Н, С(2,12)Н2), 3.55-3.65 (м, 4Н, С(1,11)Н2).Спектр ЯМР
13
С (δ, м.д. , J/Гц):
12.65 (C(10,20), т, 1JCD = 19.5), 14.01 (C(8,18)), 22.40 и 22.87 (C(7,17)), 27.56,
29.57, 30.11, 30.83, 31.25, 32.35, 33.51 (С(2,5,6, 9,12,16,15)), 61.00 и 62.69
(C(1,11)), 118.33 и 127.09 (С(3,14)).
(3Z)-1,4-Дидейтеро-3-(2-дейтероксиэтил)дец-3-ен (56c) + (3Z)-3-дейтеро-4-(2дейтероэтил)-1-дейтероксидец-3-ен (57c)
238
2
11
Выход 83%. Rf 0.4 (этилацетат-гексан,
1
3
OD
12
5
4
(%):
C,
77.22.
Вычислено (%): C, 77.01. Спектр ЯМР
D D
6
17
23
Найдено.
1:5).
9
8
10
7
21
18
1
19
20
13
OD
м.д.):
С(6,7,18,19)Н2),
15
С(5,17)Н2),
С(11,23)Н2),
0.83-0.95
(м,
6Н,
(м,
4Н,
1.19-1.48
(м,
8Н,
1.6-1.67
(м,
4Н,
0.95-1.05
С(12,24)Н2D),
14
D D
(δ,
С(10,22)Н3),
22
16
24
H
1.99-2.09
2.26-2.39
(м,
4Н,
(м,
4Н,
С(2,14)Н2), 3.6-3.75 (м, 4Н, С(1,13)Н2).
Спектр ЯМР
13
С (δ, м.д. , J/Гц): 12.65 (C(12,24), т, 1JCD = 19.5 ), 14.09
(C(10,22)), 22.65 (C(9,21)), 27.88, 28.60, 29.04, 29.49, 29.57, 29.69, 30.13, 30.4,
31.26, 31.79 ((2С)), 33.52 (С(2,5,6,7,8,11,14,17,18,19,20,23)), 61.01 и 62.71
(C(1,13)), 118.30 и 127.18 (С(3,16)).
(3Z)-1,4-Дидейтеро-3-(2-дейтероксиэтил)окт-3-ен (56d) + (3Z)-3-дейтеро-4-(2дейтероэтил)-1-дейтероксиокт-3-ен (57d)
5
17
9
6
10
13
Выход 80%. Rf 0.47 (этилацетат-гексан, 1:5).
14
4
16
7
18
8
11
2
Найдено. (%): C, 79.32. Вычислено (%): C,
12
15
3
D D
1
20
35
79.56. Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.89 (т, 6Н,
OD
С(16,34)Н3, J = 8), 0.95-1.15 (м, 4Н,
С(18,36)Н2D),
19
21
OD
36
26
23
(м,
36Н,
С(31,33,32,30,29,28,27,26,25,24,13,15,14,12,1
27
30
34
31
1,10,9,8)Н2), 1.95-2.1 (м, 4Н, С(5,23)Н2), 2-
22
D D
1.2-1.34
24
25
28
29
32
33
2.08 (м, 2Н, С(2,20)Н2), 2.28-2.38 (м, 4Н,
С(17,35)Н2), 3.5-3.75 (м, 4Н, С(1,19)Н2).
Спектр ЯМР 13С (δ, м.д. , J/Гц): 12.75 (C(18,36), т, 1JCD = 16 ), 14.28 (C(16,34)),
22.89 (C(15,33)), 27.78, 28.64, 29.36, 29.4 ((2С)), 29.49 ((2С)), 29.59 ((2С)), 29.65
((2С)), 29.69 ((2С)), 29.85 ((2С)), 30.18 ((2С)), 30.39 ((2С)), 31.18, 32.08, 33.46
(С(5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,20,23,24,25,26,27,28,29,30,31,35, 32,)), 60.85 и 62.81
(C(1,19)), 118.48 и 136.75 (С(4,21)).
239
(1E)-1-Дейтеро-2-(2-дейтероэтил)-5-дейтероксипент-1-ен (58a) + (3E)-1,4Дидейтеро-7-дейтероксигепт-3-ен (59a)
1
Выход 78%. Rf 0.34
OD
3
H
2
6
7
14
5
11
D D
D D
(этилацетат-гексан,
12
13
4
5a
10
OD
9
8
6a
1:5). Найдено (%): C,
69.25.
C7H11D3O.
Вычислено
(%):
C,
71.74.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 0.8-1.1(м, 4Н, С(6)Н2D, С(12)Н2D), 1.9-2.1 (м, 4Н,
С(5)Н2, С(11)Н2), 2.26 (т, 2Н, С(8)Н2, J = 6.2), 2.32 (т, 2Н, С(2)Н2, J = 6.4), 3.63 (т,
2Н, С(7)н2, J = 6,2 ), 3.72 (т, 2Н, С(1)н2, J = 6.4 ), 4.98 (c, С(4)НD, 1Н), 5.5-5.65 (м,
1Н. C(10)Н). Спектр ЯМР
13
С (δ, м.д. , J/Гц): 11.75 (C(7), т, 1JCD = 19.1 ), 13.31
(C(14), т, 1JCD = 19 ), 25.20 (C(13)), 28.49 (C(6)), 29.46 (С(10)), 30.60 (С(3)), 32.27
(C(9)), 61.83 и 62.06 (С(1,8)), 107.38 (С(5), 1JCD = 23.4 ), 128.09 (С(11), 1JCD = 22.7),
138.09 (С(12)), 150.85 (С(4)).
[(1Z)-1-Дейтеро-2-(2-дейтероэтил)-5-дейтероксипент-1-ен-1ил](триметил)силан (62)
1
OD
3
2
6
4
7
8
5
D D
Si
Выход
75%.
Rf
0.32
(этилацетат-гексан,
1:5).
Найдено (%): C, 62.97.
9
C10H19D3OSi.
10
Вычислено
(%): C, 63.42.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 0.10 (с, 9Н, SiMe3), 0.89 (т, 2Н, С(7)Н2D, J = 6.4 ),
1.65-1.8 (м, 2Н, С(2)Н2), 2.1-2.25 (м, 2Н, С(6)Н2), 3.6-3.7 ( м, 2Н, С(1)Н2). Спектр
ЯМР
13
С (δ, м.д, J/Гц.): 0.27 (3C, C(8-10)), 12.49 (т, С(7), J = 19 ), 28.83 (С(6)),
31.00 (С(2)), 34.36 (С(3)), 63.87 (С(1)), 160.68 (С(4)).
(4Z)-4-Этил-5-(триметилсилил)пент-4-ен-1-ол (63)
240
1
Выход 79%. Rf 0.3 (этилацетат-гексан,
OH
3
1:5). Найдено (%): C, 63.92; H, 11.72.
2
6
4
8
7
5
Si
H H
C10H22OSi. Вычислено (%): C, 64.45;
9
H, 11.90.
10
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц): 0.10 (с, 9H, SiMe3), 0.84 (т, 3H, C(7)H3, J = 7.4),
1.50 (уш.с, 1H, OH), 1.6-1.8 (м, 2H, C(2)H2), 2.1-2.2 (м, 2H, C(6)H2), 3.6-3.7 ( м,
2H, C(1)H2), 3.66 (с, 1H, C(5)H). Спектр ЯМР
13
C (δ, м.д.): 0.34 (3C, C(8-10)),
12.74 ( С(7)), 28.95 (C(6)), 31.11 (C(2)), 34.39 (C(3)), 63.94 (C(1)), 119.02 (С(5)),
160.77 (C(4)).
3.18. Методика получения 2,3-дизамещенных алюмациклопент-2енов
реакцией
циклоалюминнирования
фенилзамещенных
пропаргиловых и гомопропаргиловых спиртов
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в водяную баню с
температурой 40 oC и установленный на магнитной мешалке, в атмосфере
аргона последовательно загружали 1 ммоля ацетиленового соединения, 0.1
ммоль (0.029 г) Cp2ZrCl2, 3 мл гексана, 5 ммолей Et3Al и перемешивали при 40
о
С в течение 24 часов. Процедура дальнейшей обработки реакционной смеси и
выделения продукта аналогична описанной выше.
Дейтеролиз и гидролиз алюминациклопент-2-енов
К алюминациклопент-2-ену, полученному по вышеописанной методике,
добавляли 5 мл гексана и при охлаждении реактора в ледяной бане добавляли
по каплям 3 мл D2O (дейтеролиз) или 5 мл H2O (гидролиз) и отфильтровали от
выпавшего осадка. Водный слой экстрагировали диэтиловым эфиром, экстракт
соединяли с органическим слоем, выдерживали над безводным CaCl2 и
концентрировали в вакууме. Индивидуальные продукты выделяли на колонке с
силикагелем. Элюент – этилацетат-гексан (1:10 1:5).
[(1Z)-1,4-Дидейтеро-2-(дейтероксиметил)бут-1-ен-1-ил]бензол (51c)
241
1
Выход
OD
2
10
9
8
4
11
7
3
D D
5
60%.
Rf
0.35
(этилацетат-гексан,
1:5).
Найдено (%): C, 80.32.
6
Вычислено
C11H11D3O.
(%): C, 79.95.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 1.17 (т, 2Н, С(11)Н2D, J = 7.2 ), 2.36 (т, 2Н,
С(10)Н2, J = 7.2), 5.31 (c, С(1)Н2) 7.2-7.4 (м, 5Н, Ph). Спектр ЯМР
13
С (δ, м.д. ,
J/Гц): 12.46 (C(11), т, 1JCD = 19.2 ), 29.09 (C(10)), 61.03 (C(1)), 126.63 (C(7)), 128.20
и 128.72 (4C, С(5,6,8,9)), 137.28(С(4)), 142.83 (С(2)).
(2Z)-2-Этил-3-фенилпроп-2-ен-1-ол (52c).
1
10
Выход 69%. Rf 0.35 (этилацетат-
OH
2
9
8
4
11
3
H H
гексан, 1:5). Найдено (%): C, 81.35, H,
7
5
8.74. C11H14O. Вычислено (%): C,
6
81.44; H, 8.70.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 1.19 (т, 3H, C(11)H3, J = 7.6), 1.59 (уш.с, 1H,
OH), 2.34 (к, 2H, C(10)H2, J = 7.6), 4.32 (с, C(1)H2), 5.32 (с, 1H, C(3)H), 7.2-7.4
(м, 5H, Ph). Спектр ЯМР 13C (δ, м.д.): 12.74 (C(11)), 28.17 (C(10)), 61.05 (C(1)),
126.56 (C(7)), 127.24 (С(3)), 128.20 и 128.71 (4C, C(5,6,8,9)), 137.25(C(4)),
142.93 (C(2)).
[(1Z)-1,4-Дидейтеро-2-(1-дейтероксиэтил)бут-1-ен-1-ил]бензол (55)
Выход 80%. Rf 0.37 (этилацетат-
12
1
10
OD
2
9
гексан,
4
11
5
Найдено
80.37.
Вычислено(%): C, 80.45.
7
3
D D
1:5).
8
6
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 1.20 (т, 2Н, С(11)Н2D, J = 8 ), 1.35-1.42 (д, 3Н,
С(12)Н3), 2.23-2.44 (м, 2H, С(10)Н2) 4.9 -5 (м, 1Н, С(1)), 7.18-7.4 (м, 5H, Ph).
Спектр ЯМР 13С (δ, м.д. , J/Гц): 12.88 (т, C(11), 1JCD = 19), 21.66 (C(12)), 22.20
(C(10)), 65.90 (C(1)), 124.59 (т, С(3)D, J = 23 ) 125.16 и 126.43 (4C, С(5,6,8,9)),
128.77(C(7)), 137.52(С(4)), 146.41 (С(2)).
242
(3Z)-3-Этил-4-фенилбут-3-ен-1-ол (61)
OH
Выход 75%. Rf 0.3 (этилацетат-гексан,
2
1:5). Найдено (%): C, 81.69;H, 9.11.
1
11
3
10
9
5
12
H H
C12H16O. Вычислено (%): C, 81.77;H,
8
4
6
9.15.
7
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц): 1.16 (т, 3H, C(12)H3, J = 7.2), 2.25(к, 2H, C(11)H2,
J = 7.2), 2.7-2.8 (м, 2H, C(2)H2), 3.6-3.8 (м, 2H, C(1)H2), 6.46 (с, 1H, C(4)H), 7.213
7.5 (м, 5H, Ph). Спектр ЯМР
C (δ, м.д.): 12.86 (C(12)), 29.93 (C(11)), 33.98
(C(2)), 61.07 (C(1)), 126.23 (C(8)), 128.31 (С(4)), 128.21 и 128.71 (C(6,7,9,10)),
138.10 (C(5)), 140.56 (C(3)).
[(1Z)-1,4-Дидейтеро-2-(2-дейтероксиэтил)бут-1-ен-1-ил]бензол (60)
OD
Выход
2
1
11
3
10
9
5
12
8
4
D D
6
67%.
Rf
0.26
(этилацетат-гексан,
1:5).
Найдено (%): C, 80.55.
C12H13D3O.
7
Вычислено
(%): C, 80.40.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 1.15 (т, 2Н, С(12)Н2D, J = 7.2 ), 2.25(т, 2Н,
С(11)Н2, J = 7.2), 2.23 (т, 2Н, С(2)Н2, J = 14.8), 2.58 (т, 2Н, С(1)Н2, J = 14), 7.2-7.5 (
м, 5Н, Ph).Спектр ЯМР 13С (δ, м.д. , J/Гц): 12.55 (т, С(12), J = 19.2 ), 29.80 (С(11)),
33.95 (С(2)), 61.03 (С(1)), 126.23 (С(8)), 128.33 (т, 2Н, С(4)Н2, J = 19.2), 128.21 и
128.69 (С(6,7,9,10)), 138.03 (С(5)), 140.48 (С(3)).
3.19. Методика получения 2,3-дизамещенных алюмациклопент-2-енов
взаимодействием алкилзамещенных пропаргиламинов с Et3Al
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в водяную баню с
температурой 40 oC и установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона
последовательно загружали 1 ммоль ацетиленового соединения, 0.2 ммоля (0.058
г) Cp2ZrCl2, 5 мл гексана, 2 ммоля Et3Al и перемешивали при 40 оС в течение 3
243
часов.
Дейтеролиз и гидролиз алюминациклопент-2-енов
К алюминациклопент-2-ену, полученному по вышеописанной методике,
добавляли 5 мл гексана и при охлаждении реактора в ледяной бане добавляли по
каплям 3 мл D2O (дейтеролиз) или 5 мл H2O (гидролиз) и отфильтровали от
выпавшего осадка. Водный слой экстрагировали диэтиловым эфиром, экстракт
соединяли с органическим слоем, выдерживали над безводным NaOH и
концентрировали в вакууме. Индивидуальные соединения выделяли перегонкой
при пониженном давлении.
(2Z)-2-Дейтеро-3-(2-дейтероэтил)-N,N-диметилгепт-2-ен-1-амин (64a)
4
Выход 83%. Т.кип. 91-93
5
3
8
6
7
N
10
о
С (15 Торр). Найдено (%):
1
9
2
D D
C,
76.91;
C11H21D2N.
11
N,
7.03.
Вычислено
(%): C, 77.12; N, 8.18.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 0.90 (т, 3Н, С(7)Н3, J = 6.8 ), 0.98 (т, 2Н, С(9)Н2D,
J = 7.2), 1.2-1.4 (м, 4Н, С(5,6)Н2), 1.95-2.1 (м, 4Н, С(4,8)Н2), 2.21 (с, 6Н,
С(10,11)H3), 2.88 (с, 2Н, С(1)Н2).Спектр ЯМР
1
13
С (δ, м.д. , J/Гц): 12.40 (C(9), т,
JCD = 19.3 ), 14.00 (С(7)), 22.82 (С(6)), 29.40 (С(8)), 30.28 (С(5)), 30.69 (С(4)),
45.23 (2С, С(10,11)), 56.74 (С(1)), 120.34 (С(2) т, 1JCD = 23.5 ), 141.24 (С(3)). Массспектр, m/z: 171 [M+].
(2Z)-3-Этил-N,N-диметилгепт-2-ен-1-амин (65a)
4
8
Выход 85%. Т.кип. 85-87 оС (10 Торр).
5
3
6
7
N
10
Найдено (%): C, 77.72; H, 13.80; N,
1
9
2
H H
8.41. C11H23N. Вычислено (%): C,
78.03; H, 13.69; N, 8.27.
11
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц): 0.92 (т, 3H, C(7)H3, J = 6.8), 1.02 (т, 3H, C(9)H3, J
= 7.2), 1.25-1.4 (м, 4H, C(5,6)H2), 2.0-2.1 (м, 4H, C(4,8)H2), 2.24 (с, 6H,
C(10,11)H3), 2.93 (д, 2H, C(1)H2, J = 6.8), 5.22 (т, 1H, C(2)H, J = 6.8). Спектр
ЯМР
13
C (δ, м.д.): 12.73 (C(9)), 14.03 (C(7)), 22.84 (C(6)), 29.58 (C(8)), 30.31
244
(C(5)), 30.71 (C(4)), 45.15 (2C, C(10,11)), 56.77 (C(1)), 120.24 (C(2)), 141.26
(C(3)).
(2Z)-2-Дейтеро-3-(2-дейтероэтил)-N,N-диметилундец-2-ен-1-амин (64b)
4
5
8
Выход 88%. Т.кип. 105-108
9
3
12
6
7
N
14
10
11
1
13
2
D D
о
С (1 Торр). Найдено (%):
C,
79.11;
C15H29D2N.
15
N,
6.68.
Вычислено
(%): C, 79.22; N, 6.16.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 0.89 (т, 2Н, С(13)Н2D, J = 6.4 ), 1.01(т, 3Н,
С(11)Н3, J = 7.2), 1.25-1.45 (м, 12Н, С(5-10)Н2), 2.04 (т, 2Н, С(4)Н2, J = 6.0 ), 2.152.3 (м, 2Н, С(12)Н2), 2.22 (c, 6Н, С(14,15)Н3), 2.9 (c, 2Н, С(1)Н2).Спектр ЯМР 13С
(δ, м.д. , J/Гц): 12.74 (С(13) т, 1JCD = 19 ), 14.09 (С(11)), 22.66 (С(10), 28.49 и 29.28
и 29.52 и 29.56 и 29.78 (5С, С(4-8)), 30.58 (С(12)), 31.89 (С(9)), 45.27 (2С,
С(14,15)), 56.87 (С(1)), 120.52 (С(2) т, 1JCD = 24 ), 144.36 (С(3)).
(2Z)-3-Этил-N,N-диметилундец-2-ен-1-амин (65b)
4
12
5
8
Выход 90%. Т.кип. 104-107
9
3
13
1
6
7
N
14
2
H H
10
о
С (1
Торр) Найдено. (%):C, 79.61; H, 13.69;
11
N, 6.50. Вычислено (%): C, 79.85; H,
15
13.78; N, 6.22.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 0.89 (т, 3Н, С(13)Н3, J = 6.4 ), 1.01(т, 3Н,
С(11)Н3, J = 7.2), 1.25-1.45 (м, 12Н, С(5-10)Н2), 2.04 (т, 2Н, С(4)Н2, J = 6.0 ),
2.15-2.3 (м, 2Н, С(12)Н2), 2.22 (c, 6Н, С(14,15)Н3), 2.9 (c, 2Н, С(1)Н2), 5,155,39(м, 1Н, С(2)Н). Спектр ЯМР 13С (δ, м.д. , J/Гц): 12.74 (С(13)), 14.09 (С(11)),
22.66 (С(10), 28.49 и 29.28 и 29.52 и 29.56 и 29.78 (5С, С(4-8)), 30.58 (С(12)),
31.89 (С(9)), 45.27 (2С, С(14,15)), 56.87 (С(1)), 120.52 (С(2)), 144.36 (С(3)).
(2Z)-3-Этил-N,N-диметилнон-2-ен-1-амин(65c)
245
4
10
5
8
Выход 87%. Т.кип. 84-86 оС (1 Торр)
9
3
11
6
7
N
12
Найдено. (%):C, 79.32; H, 13.66; N,
1
2
H H
7.39. Вычислено (%): C, 79.19; H,
13.71; N, 7.16.
13
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 0.89 (т, 3Н, С(11)Н3, J = 6.8 ), 1.01(т, 3Н,
С(9)Н3, J = 7.2), 1.25-1.4 (м, 8Н, С(5-8)Н2), 2.05 (т, 2Н, С(4)Н2, J = 4.0 ), 2.182.02 (м, 2Н, С(10)Н2), 2.23 (c, 6Н, С(12,13)Н3), 2.4 (c, 2Н, С(1)Н2), 2.5-3.0(м,
1Н, С(2)Н). Спектр ЯМР 13С (δ, м.д. , J/Гц): 12.75 (С(11)), 14.09 (С(9)), 22.64
(С(8), 28.47(С(10)), 29.46 и 29.57(2С, С(5,6)), 30.59 (С(4)), 31.78 (С(7)), 45.26
(2С, С(12,13)), 56.85 (С(1)), 120.47 (С(2)), 131.69 (С(3)).
(2Z)-3-Дейтеро-2-(2-дейтероэтил)-N,N-диметил-3-фенилпроп-2-ен-1-амин
(67a)
Выход 60%. Т.кип. 111-115
12
1
10
13
N
2
9
о
С (5 Торр). Найдено (%):
8
4
11
D D
C,
7
3
5
79.11;
C13H17D2N.
6
N,
6.68.
Вычислено
(%): C, 81.62; N, 7.32.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 1.16 (т, 2Н, С(11)Н2D, J = 7.2 ), 2.15(с, 6Н,
С(12,13)Н3), 2.15-2.2 (м, 2Н, С(10)Н2), 2.38 (c, 2Н, С(1)Н2), 7.15-7.4 (м, 5Н, Ph).
Спектр ЯМР 13С (δ, м.д. , J/Гц): 12.59 (С(11) т, 1JCD = 19 ), 28.55 (С(10)), 45.43 (2C,
С(12,13)), 58.52 (С(1)), 126.91 (С(7)), 127.92 и 129.13 (С(5,6,8,9)), 131.69 (С(4)).
(2Z)-N,N-Диметил-3-фенилпент-2-ен-1-амин (68a)
Выход 75%. Т.кип. 83-88 оС (1 Торр).
12
1
10
13
N
2
9
Найдено (%): C, 82.31; H, 10.06; N,
8
4
11
H H
7.52. C13H19N. Вычислено (%): C,
7
3
5
82.48; H, 10.12; N, 7.40.
6
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц): 1.22 (т, 3H, C(11)H3, J = 7.4), 2.19(с, 6H,
246
C(12,13)H3), 2.1-2.2 (м, 2H, C(10)H2), 2.43 (с, 2H, C(1)H2), 6.48 (с, 1H, C(3)H),
7.1-7.4 (м, 5H, Ph). Спектр ЯМР 13C (δ, м.д.): 12.81 (C(11)), 28.59 (C(10)), 45.51
(2C, C(12,13)), 58.58 (C(1)), 126.06 (C(3)), 127.04 (C(7)), 127.95 и 129.19
(C(5,6,8,9)), 131.70 (C(4)).
1[(Z)-2-Этил-3-фенил-2-пропенил]пиперидин (68b)
14
Выход 88%. Т.кип. 118-121
13
15
12
16
10.01; N, 7.52. Вычислено (%): C,
2
8
9
4
11
С (1
Торр). Найдено (%): C, 82.06; H,
N
1
10
о
7
3
H H
83.84; H, 10.04; N, 6.11.
5
6
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц): 0.91 (т, 3H, C(11)H3, J = 7.2), 1.25-1.5(м, 10H,
C(12,13,14,15,16)H2), 1.51-1.52 (к, 2H, C(10)H2), 3.5 (с, 2H, C(1)H2), 6.46 (с, 1H,
C(3)H), 7.2-7.45 (м, 5H, Ph). Спектр ЯМР
13
C (δ, м.д.): 14.12 (C(11)), 22.67
(C(14)), 25.99 (2C, C(13,15)), 31.61 (C(10)), 48.51 (C(1)), 53.48 (2С, C(12,16)),
123.35 (С(3)), 127.94 (С(7)), 128.28 и 131.17 (C(5,6,8,9)), 138.33 (C(4)), 142.80
(С(2)).
(1E,2E)-1,2-Бис(1-дейтеро-2-(диметиламино)этилиден)циклогексан (69)
5
Выход 81%.Т.кип. 114-117
6
4
3
1
N
12
С (1 Торр). Найдено (%):
C,
10
2
11
о
7
8
9
D
D
N
14
13
247
75.31;
C14H24D2N2.
N,
11.21.
Вычислено
(%): C, 74.94; N, 12.49.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 1.55-1.7 (м, 4Н, С(5,6)Н2), 2.15-2.3 (м, 16Н, С(4,7)Н2,
С(11-14)Н3), 3.19 (c, 4Н, С(1,10)Н2). Спектр ЯМР
13
С (δ, м.д. , J/Гц): 26.51 (2С,
С(5,6)), 29.00 (2С, С(4,7)), 45.20 (4C, С(11-14), 56.29 (2С, С(1,10)), 119.47 (2C,
С(2,9), т, J = 23.5 ), 144.47 (2C, С(3,8)).
(2E,2'E)-2,2'-Циклогексан-1,2-диилиденбис(N,N-диметилэтанамин) (70)
5
Выход 70%.Т.кип. 110-115
6
4
7
1
11
11.66; N, 12.72. C14H26N2. Вычислено
10
2
N
С (1
Торр). Найдено (%): C, 75.51; H,
8
3
о
9
H
H
12
N
(%): C, 75.62; H, 11.79; N, 12.60.
14
13
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., J/Гц): 1.55-1.7 (м, 4H, C(5,6)H2), 2.15-2.35 (м, 16H,
C(4,7)H2, C(11-14)H3), 2.93 (д, 4H, C(1,10)H2, J = 7.2), 5.48 (т, 2H, C(2,9)H, J =
7.2). Спектр ЯМР 13C (δ, м.д.): 26.52 (2C, C(5,6)), 29.05 (2C, C(4,7)), 45.19 (4C,
C(11-14), 56.39 (2C, C(1,10)), 119.84 (2C, C(2,9)), 144.57 (2C, C(3,8)).
1-Этил-2-(N,N-диметиламинометил)-3-н-бутилалюминациклопент-2-ен (66)
12
13
10
11
2
3
1
4
7
Al
N
5
6
9
8
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): -0.1-0.3 (м, 4Н, С(4,5)Н2), 0.85-1.15 (м, 3Н,
С(6)Н3), 0.82 (м, 3Н, С(13)Н3), 1.20 (м, 2Н, С(12)Н2), 1.21 (м, 2Н, С(11)Н2), 1.80
(м, 1Н, С(3)Нa), 1.95(м, 1Н, С(3)Нb), 2.1 (м, 3Н, С(8)Н3), 2.35 (м, 3Н, С(9)Н3), 2.12.5 (м, 2H, С(10)Н2), 3.05 (м, 1Н, С(7)Нa), 3.4 (м, 1Н, С(7)Нb). Спектр ЯМР 13С (δ,
м.д.): 3.81 (С(5)), 9.83 (С(6)), 7.78 (С(4)), 13.83 (С(13)), 22.89 (С(12)), 30.17
(С(11)), 33.45 (С(3)), 34.77 (С(10)), 44.60 (С(9)), 45.16 (С(8)), 67.2 (С(7)), 139.58
(С(1)), 160.64 (С(2)).
248
3.20. Кинетическое исследование реакции циклоалюминирования
Использовалась описанная выше процедура для циклоалюминирования
алкилзамещенных пропаргиловых и гомопропаргиловых спиртов. Температура
бани составляла 40 оС. Проводили ГХ анализ продуктов гидролиза через 5, 10,
15, 30, 60, 90, 120, 180, 240 и 480 минут после загрузки реагентов.
Относительную константу скорости превращения определяли по соотношению
величины времени полупревращения 5-децина ко времени полупревращения
ацетиленового соединения в исследуемой реакции.
3.21. Методика получения 3-замещенных алюмациклопентанов
взаимодействием N-аллиламинов, N,N-диаллиламинов и
аллилгептилсульфида с Et3Al
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в водяную баню с
температурой 40 oC и установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона
последовательно загружали 1 ммоль аллильного соединения, 0.1 ммоля (0.029 г)
Cp2ZrCl2, 3 мл гексана, 1 ммоль Et3Al (или 2 ммоля Et3Al в случае N,Nдиаллиламинов) и перемешивали при 40 оС в течение 8 часов.
Дейтеролиз алюминациклопентанов
К реакционной массе, полученной по вышеописанной методике, прилили
5 мл гексана и при охлаждении реактора в ледяной бане добавили по каплям 3 мл
D2O. Выпавший осадок отфильтровали на бумажном фильтре. Водный слой
экстрагировали диэтиловым эфиром, экстракт соединяли с органическим слоем,
выдерживали
над
безводным
CaCl2
и
концентрировали
в
вакууме.
Индивидуальные соединения выделяли перегонкой при пониженном давлении.
1-[4-Дейтеро-2-(дейтерометил)бутил]циклогексиламин (72a)
H
5
3
N
о
6
2
1
4
D D
Выход 64%. Т.кип. 93-95
11
10
С (10 Торр). Найдено (%):
7
8
C,
75.93;
C11H21D2N.
9
N,
Вычислено
(%): C, 77.12; N, 8.18.
249
8.01.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.85-0.95 (м, 4H, C(1)H2D, C(4)H2D), 1.0-1.35 (м, 6H,
C(3,7,8,9,10,11)Ha), 1.35-1.45 (м, 1H, C(3)Hb), 1.45-1.55 (м, 1H, C(2)H), 1.6-1.65 (м,
1H, C(9)Hb), 1.7-1.8 (м, 2H, C(8,10)Hb), 1.85-1.95 (м, 2H, C(7,11)Hb), 2.35-2.45 (м,
2H, C(5)Ha, C(6)H), 2.5-2.6 (м, 1H, C(5)Hb). Спектр ЯМР 13C (δ, м.д., J/Гц): 11.00
(т, C(1), 1JCD = 19), 17.45 (т, C(4), 1JCD = 19), 25.14 (2C, C(8,10)), 26.24 (C(9)),
27.49 (C(3)), 33.67 и 33.76 (2C, C(7,11)), 34.93 (C(2)), 53.19 (C(5)), 56.99 (C(6)).
Масс-спектр, m/z: 172 (2) [M+1]+, 171 (6) [M]+, 170 (2) [M-1]+, 141 (1) [M-Et]+, 128
(18), 127 (6), 113 (10), 112 (100) [c-HexNHCH2]+.
1-[4-Дейтеро-2-(дейтерометил)бутил]трет-октиламин (72b)
H
5
3
Выход 79%. Т.кип. 59-61
11
N
о
6
1
4
С (1 Торр). Найдено(%):
13
7
2
9
10
8
D D
C,
76.21;
C13H27D2N.
12
N,
6.17.
Вычислено
(%): C, 77.53; N, 6.96.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.85-0.95 (м, 4H, C(1,4)H2D), 1.02 (с, 9H, C(9,12,13)H3),
1.13 (C, 6H, C(10, 11)H3), 1.1-1.2 (м, 1H, C(3)Ha), 1.43 (с, 2H, C(7)H2), 1.4-1.5 (м,
2H, C(2)H, C(3)Hb), 2.25-2.6 (м, 2H, C(5)H2).Спектр ЯМР 13C (δ, м.д., J/Гц): 11.06
(C(4) т, 1JCD =19), 17,62 (C(1), т, 27.68 (C(3)), 28.84 и 28.95 (2C, C(10,11)), 31.80
(3C, C(9,12,13)), 35.84 (C(2)), 48.01 ((5)), 53.59 (C(7)), 53.94 (C6)).
1-[4-Дейтеро-2-(дейтерометил)бутил]пиперидин (72c)
10
5
3
N
8
2
6
4
Выход 83%. Т.кип. 65-67
9
7
о
С (10 Торр). Найдено (%):
C,
1
76.04;
C10H19D2N.
D D
N,
8.99.
Вычислено
(%): C, 76.36; N, 8.90.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.8-0.9 (м, 4H, C(1,4)H2D), 1.0-1.15 (м, 2H ,C(3)H2), 1.351.5 (м, 3H, C(2)H, C(8)H2), 1.5-1.65 (м, 4H, C(7.8)H2), 1.95-2.15 (м, 2H, C(5)H2),
2.2-2.4 (м, 4H, C(6,10)H2).Спектр ЯМР 13C (δ, м.д., J/Гц): 11.11 (C(4) т, 1JCD = 19),
17.66 (C(1), т, 1JCD = 19), 24.65 (C(8)), 26.08 (2C, C(7,9)), 27.82 (C(3)), 31.88 (C(2)),
66.38 (C(5)).
250
Бис[4-дейтеро-2-(дейтерометил)бутил]амин (73)
4
3
D
D
2
1
H
D
N
D
5
Выход 69%. Т.кип. 78-80
о
С (15 Торр). Найдено (%):
73.93, N, 8.51. C10H19D4N.
Вычислено (%): C, 74.45;
N, 8.68.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.85-0.95 (м, 8H, C(1,4)H2D), 1.1-1.2 (м, 2H, C(3)Ha),
1.35-1.5 (м, 2H, C(3)Hb), 1.5-1.6 (м, 2H, C(2)H), 2.3-2.45 (м, 2H, C(5)Ha), 2.45-2.6
(м, 2H, C(5)Hb).Спектр ЯМР
13
C (δ, м.д., J/Гц): 11.02 (2C, C(4,4‘), т, 1JCD = 19),
17,34 (2C, C(1,1‘), 1JCD= 19), 27.49(2C, C(3,3‘)), 34,75(2C, C(2,2‘)). 56,32(2C,
C(5,5‘)).
N-[4-Дейтеро-2-(дейтерометил)бутил]-N-аллил-трет-октиламин (74)
Выход 80%. Т.кип. 101-103
16
14
5
3
N
о
15
11
С (1 Торр). Найдено (%):
13
7
2
6
1
4
D D
C,
9
10
8
12
79.14,
C16H31D2N.
N,
5.71.
Вычислено
(%): C, 79.59; N, 5.80.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.8-0.9 (м, 4H, C(1,4)H2D), 1.01 (с, 9H, C(12,15,16)H3),
1.15 (с, 6H, C(13,14)H3), 1.1-1.2 (м, 1H, C(3)Ha), 1.44 (с, 2H, C(10)H2), 1.35-1.60 (м,
2H, C(2)H, C(3)Hb), 2.2-2.3 (м, 1H, C(5)Ha), 2.3-2.4 (м, 1H, C(5)Hb), 4.9-5.0 (м, 1H,
C(8)Ha), 5.05-5.15 (м, 1H, C(8)Hb); 5.85-6.0 (м, 1H, C(7)H).Спектр ЯМР
13
C (δ,
м.д., J/Гц): 11.04 (C(4) т, 1JCD = 19), 17.12 (C(1), т, 1JCD= 19), 27,42 (C(3)), 28.05 и
28.18 (C(13, 14)), 34,59 (C2)), 49.52 (C(5)), 53.96 (C(10)), 56.98 (C(6)), 113.50
(C(8)), 141.21 (C7)).: Масс-спектр, m/z: 241 (1) [M]+, 226 (9) [M-CH3]+, 182 (6)
[t-OctN(allyl)CH2]+, 171 (12), 170 (92), 169 (12).
2,3-Дидейтерометил-N-н-бутилпирролидин (75)
251
5
7
N
1
Выход 85%. Т.кип. 73-76 оС (5 Торр).
8
6
Найдено.
4
2
N,
8.81.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.8-1.0 (м,
10
D
76.69;
Вычислено(%): C, 76.43; N, 8.92.
3
9
(%):C,
7H, C(8)H3, С(9,10)H2D), 1.2-1.8 (м,
D
6H, C(2,3)H, C(6,7)H2), 2.1-2.6 (м, 4H,
C(1,4)H2), 2.7-2.8 (м, 2H, C(5)H2).
13
Спектр ЯМР
C (δ, м.д., J/Гц): 14.09 (C(8)), 18.04 (2С, С(9,10), т, 1JCD = 19),
20.87 (C(7)), 31.09(C(6)), 40.53 (2C, C(2,3)), 56.96 (C(5)), 62.47 (2C, C(1,4)).
4-Дейтеро-2-(дейтерометил)бутилгептилсульфид (76)
5
3
Выход 53%. Т.кип. 97-101
S
7
2
о
6
4
1
С
9
8
Торр).
Найдено
(%):C, 69.11. C12H24D2S.
11
D D
(5
10
12
Вычислено (%): C, 70.51.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.8-0.9 (м, 5H, C(4)H2D, C(12)H3), 0.9-1.0 (м, 2H,
C(1)H2D), 1.15-1.4 (м, 9H, C(3)Ha, C(8-11)H2), 1.4-1.5 (м, 1H, C(3)Hb), 1.5-1.65 (м,
3H, C(2)H, C(7)H2), 2.3-2.4 (м, 1H, C(5)Ha), 2.48 (т, J=7.6 Гц, 2H, C(6)H2), 2.452.55 (м, 1H, C(5)Hb). Спектр ЯМР
13
C (δ, м.д., J/Гц): 11.00 (C(4), т, 1JCD =19 Гц),
14.04 (C(12)), 18.20 (C(1), т, 1JCD= 19), 22.60 (C(11)), 28.69 (C3)), 28.90 и 28.92
(C(8) и C(9)), 29.79 (C(7)), 31.74 (C(10)), 32.84 (C(6)), 34.84 (C(2)), 39.83 (C(5)).
d1-Гептантиол (77)
SD
Выход 28%. Т.кип. 41-45
о
С (5 Торр).
Спектральные характеристики ЯМР 1H и 13C идентичны литературным, с учетом
отсутствия сигнала SH группы в спектре 1H ЯМР.Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.86
(т, 3H, C(7)H3, J = 4 ), 1.22-1.33 (м, 6H, C(3,5,6)H2), 1.41-1.5 (м, 4H, C(2,4)H2), 2.32.35 (м, 2Н, С(1)Н2). Спектр ЯМР
13
C (δ, м.д., J/Гц): 13.82 (C(7)), 21.95 (C(6)),
28.50 и 28.67 (C(3,4)), 30.96 (C5)), 31.86 (C(1)), 34.31 (C(4)).
252
3.22. Методика получения 3-замещенных алюмациклопентанов
взаимодействием 3-бутен-1-ола, 1-децен-4-ола и 1-(3-бутенил)пиперидина с
Et3Al
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в водяную баню с
температурой 40 oC и установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона
последовательно загружали 1 ммоль гомоаллильного соединения, 0.05 ммоль
(0.015 г) Cp2ZrCl2, 3 мл гексана, 2 ммоля Et3Al и перемешивали при 40 оС в
течение
6
часов.
Дейтеросодержащие
соединения
получали
согласно
вышеописанной методике дейтеролиза алюминациклопентанов.
1-Дейтерокси-5-дейтеро-3-(дейтерометил)пентан (78)
5
3
2
4
Выход 79%. Т.кип. 63-65
6
о
OD
С (20 Торр). Найдено (%):
1
C,
D D
67.82.
C6H11D3O.
Вычислено (%): C, 68.51.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.6-1.0 (м, 4H, C(1,4)H2D), 1.0-1.8 (м, 5H, C(3,5)H2,
C(2)H), 3.63 (т, J=5.6 Гц, 2H, C(6)H2).Спектр ЯМР 13C (δ, м.д., J/Гц): 10.84 (C(4),
т, 1JCD =19 Гц), 18.72 (C(1), т, 1JCD= 19), 29.40 (C(3)), 30.96 (C2)), 39.43 (C(5)),
60.98 (C(6)).
3-Метил-ундекан-5-ол (79)
Выход 80%. Т.кип. 72-74 оС (1 Торр). Найдено.
1
2
H
3
12
Н, 13.97. Спектр ЯМР 1H(δ, м.д.): 0.85-0.96 (м,
4
H
5
OH
6
7
8
9
9H, C(1,11,12)H3), 1.1-1.5 (м, 4H, C(2,6)Н2), 1.11.25 (м, 2H, C(7)H2), 1.25-1.4 (м, 6H,
C(8,9,10)H2), 1.4-1.5 (м, 3H, C(2)H2, C(3)H), 1.51.6 (м, 2H, C(4)H2), 3.5-3.75 (м, 1H, C(5)H), 7.28
10
11
Спектр ЯМР
(%):C, 71.73; H, 13.91. Вычислено(%): C, 71.87;
13
(с, 1H, ОH).
C (δ, м.д., J/Гц): 11.09 и 11.34 (C(1,1‘)), 14.06 (C(11) 18.79
(C(12)), 19.83 (C(10)), 25.52 и 25.66 (C(7,7‘)), 28.98 (C8)), 29.38 (C(2)), 30.39
(C(3)), 30.83 и 31.08 (C(9,9‘)), 37.80 и 38.41 (C(6,6‘)), 44.62 и 44.80 (C(4,4‘)),
253
69.67 и 70.03 (C(5,5‘)).:
1-[5-дейтеро-3-(дейтерометил)пентил]пиперидин (80)
5
3
2
4
Выход 85%. Т.кип. 70-74
6
N
1
7
11
D D
о
С (5 Торр). Найдено (%):
8
10
C,
77.51;
9
C11H21D2N.
N,
8.08.
Вычислено
(%): C, 77.12; N, 8.18.
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.): 0.8-0.95 (м, 4H, C(1,4)H2D), 1.1-1.5 (м, 7H, C(2)H,
C(3,5,9)H2), 1.55-1.65 (м, 4H, C(8,10)H2), 2.25-2.35 (м, 2H, C(6)H2), 2.35-2.45 (м,
4H, C(7,11)H2).Спектр ЯМР
13
C (δ, м.д., J/Гц): 11.01 (C(4), т, 1JCD = 19), 19.05
(C(1), т, 1JCD = 19), 24.55(C(9)), 26.03 (2C, C(8,10)), 29.56 (C(3)), 33.21 и 33.60
(C(5) и C(6)), 54.78 (2C, C(7,11)), 57.81 (C(6)).
3.23. Методика получения 2,3-дизамещенных алюмациклопентенов
взаимодействием 1(2-хлорэтинил)бензола с Et3Al
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в водяную баню с
температурой 40 oC и установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона
последовательно загружали 1 ммоль ацетиленового соединения, 0.2 ммоля (0.058
г) Cp2ZrCl2, 5 мл гексана, 3 ммоля Et3Al и перемешивали при 40 оС в течение 5
часов.
Дейтеролиз алюминациклопент-2-ена
К алюминациклопент-2-ену, полученному по вышеописанной методике,
добавляли 5 мл гексана и при охлаждении реактора в ледяной бане добавляли по
каплям 3 мл D2O (дейтеролиз) и отфильтровали от выпавшего осадка. Водный
слой экстрагировали диэтиловым эфиром, экстракт соединяли с органическим
слоем, выдерживали над безводным NaOH и концентрировали в вакууме.
Индивидуальное соединение выделяли перегонкой при пониженном давлении.
[(1Z)-1,4-дидейтеро-2-этилбут-1-ен-1-ил]бензол
254
2
11
Выход 88%. Т.кип. 71-74 оС (5 Торр).
1
3
10
9
5
12
4
D D
Найдено. (%):C, 88.51. Вычислено(%):
8
C, 88.89.
6
7
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д. , J/Гц): 1.06-1.18 (м, 5Н, С(12)Н2D, С(1)H3), 2.2-2.25 (м,
2Н, С(2)Н2), 2.25-2.35 (м, 2H, С(11)Н2), 7.15-7.4 (м, 5H, Ph). Спектр ЯМР 13С (δ,
м.д. , J/Гц): 12.29 (т, C(12), 1JCD = 19), 13.07 (C(1)), 23.78 (C(2)), 29.32 (C(11)),
125.80(C(8)), 128.05 и 128.58 (4C, С(6,10,7,9)), 138.66(С(5)), 146.47 (С(3)).
3.24. Методика Zr-катализируемой реакции аллил-н-ундецилового и
бутилвинилового эфира с Et3Al
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в водяную баню с
температурой 40 oC и установленный на магнитной мешалке, в атмосфере
аргона последовательно загружали 0.5 ммоля н-гексадекана, 1 ммоль аллил-нундецилового или бутилвинилового эфира, 0.1 ммоля (0.029 г) Cp2ZrCl2, 3 мл
гексана, 1 ммоль Et3Al и перемешивали при 40 оС в течение 8 часов. К
реакционной массе прилили 5 мл гексана и при охлаждении реактора в ледяной
бане добавили по каплям 3 мл H2O. Выпавший осадок отфильтровывали на
бумажном фильтре. Водный слой экстрагировали диэтиловым эфиром,
экстракт соединяли с органическим слоем, выдерживали над безводным CaCl 2
и концентрировали в вакууме. Индивидуальные соединения (н-бутанол в
случае бутилвинилового эфира и н-ундециловый спирт в случае аллил-нундецилового эфира) выделяли перегонкой и идентифицировали путем
сравнения их спектров ЯМР
13
C и 1H с литературными данными [175]. Выход
продуктов реакции определяли методом ГЖХ с использованием внутреннего
стандарта (н-гексадекан).
3.25. Синтез 1-этил-2,3-диалкил(фенил)алюмациклопент-2-енов реакцией
дизамещенных ацетиленов с EtAlCl2 и Mg в присутствии 1,2-хлорэтана и
каталитических количеств Cp2TiCl2.
В стеклянный реактор объемом 50 мл, помещенный в ледяную баню и
установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона загружали 5 мл ТГФ, 6
ммоль Mg (порошок) и 4 ммоля EtAlCl2. После охлаждения в реактор помещали 0,1
ммоль (2,5 мг) Cp2TiCl2. При перемешивали в течении 4 часов в реактор подавали
255
по каплям смесь 2 ммоль 1,2-дихлорэтана и 2 ммоль дизамещенного ацетилена в
растворе 5 мл ТГФ, доводя температуру до комнатной. Через 2 часа в реакционную
смесь добавляли 5 мл гексана и проводили гидролиз реакционной смеси 10%
раствором HCl. Органический слой экстрагировали эфиром, промывали Na2CO3 до
нейтральной реакции и сушили над CaCl2.
1,4-Дидейтеро-1,2-дипропилбут-1Z-ен (85a)
Т.кип.= 84 оС (23 мм рт.ст.), nD16= 1.4303
8
7
ИК спектр ( , см-1): 3085, 2975, 2940, 2870, 2235(C-D), 2195
6
3
10
4
1
(C-D), 1710, 1470, 1385, 1260, 1120, 925, 755;
9
5
D D
2
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д., CDCl3): 13.32 (C(1)), 23.07 (C(2)),
33.12 (C(3)), 27.88 (C(4)), 123.75 (С(5), 1JCD=22.5 Hz), 141.33
(С(6)), 30.09 (С(7)), 31.47 (С(8)), 23.44 (С(9)), 13.25 (С(10)),
130.29 (С(11)), 13.03 (С(12), 1JCD=19.5 Hz);
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., CDCl3): 0.79-0.96 м (8H, C(1,10)H3,
C(12)H2D), 1.07-1.57 м (8H, C(2,3,8,9)H2), 1.95-2.13 м (6H,
C(4,7,11)H2);
Масс-спектр, m/z: 140 [M+];
1,4-Дидейтеро-1,2-дибутилбут-1Z-ен (85b)
Т.кип.= 67 оС (1 мм рт.ст.), nD16= 1.4305
10
9
ИК спектр ( , см-1): 3085, 2975, 2940, 2870, 2235(C-D), 2195
8
(C-D), 1710, 1470, 1385, 1260, 1120, 925, 755;
7
6
11
4
12
5
2
1
3
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., CDCl3): 13.32 (C1), 23.07 (C2), 33.12
D D
(C3), 27.88 (C4), 123.75 (С5, 1JCD=22.5 Hz), 141.33 (С6), 30.09
(С7), 31.47 (С8), 23.44 (С9), 13.25 (С10), 130.29 (С11), 13.03
(С12, 1JCD=19.5 Hz);
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., CDCl3): 0.79-0.96 м (8H, C(1,10)H3,
C(12)H2D), 1.07-1.57 м (8H, C(2,3,8,9)H2), 1.95-2.13 м (6H,
C(4,7,11)H2);
Масс-спектр, m/z: 170 [M+];
256
1,4-Дидейтеро-1-амил-2-аллилбут-1Z-ен (85c)
Т.кип.= 87 оС (10 мм рт.ст.), nD20= 1.4393
10
9
Спектр ЯМР
8
7
6
D
5
2
1
3
С ( , м.д.): 114.82 (С(1)), 136.67 (С(2)), 28.33
(С(3)), 138.29 (С(4)), 124.51 (С(5), 1JCH=23.43 Hz), 29.63
(С(6)), 29.89 (С(7)), 32.17 (С(8)), 22.80 (С(9)), 14.15 (С(10)),
D
35.09 (С(11)), 12.53 (С(12), 1JCH=19.05 Hz);
12
4
13
11
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.68-1.10 м (2H, C(12)H2D), 1.31 т
(3H, С(10)H3), 1.47-2.36 м (10H, C(6,7,8,9,11)H2), 2.77-2.84 д
(2H, С(3)H2), 4.88-5.20 м (2H, C(1)H2=), 5.56-6.07 м (1H,
=C(2)H-)
Масс-спектр, m/z: 168 [M+];
1,4-Дидейтеро-1-аллил-2-амилбут-1Z-ен (85d)
Т.кип.= 87 оС (10 мм рт.ст.), nD22= 1.4393
10
9
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 114.17 (С1), 137.97 (С2), 27.81 (С3),
8
7
120.02 (С(4), 1JCH=23.43 Hz), 142.59 (С(5)), 30.34 (С(6)), 29.89
11
6
5
2
4
1
(С(7)), 32.17 (С(8)), 22.80 (С(9)), 14.15 (С(10)), 31.84 (С(11)),
12
D
3
12.66 (С(12), 1JCH=19.05 Hz);
D
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.68-1.10 м (2H, C(12)H2D), 1.31 т
(3H, С(10)H3), 1.47-2.36 м (10H, C(6,7,8,9,11)H2), 2.77-2.84 д
(2H, С(3)H2), 4.88-5.20 м (2H, C(1)H2=), 5.56-6.07 м (1H,
=C(2)H-)
Масс-спектр, m/z: 168 [M+];
1,4-Дидейтеро-1,2-дифенилбут-1Z-ен (85e)
12
Т.кип.=102оС (1мм рт.ст.), nD18=1.5891;
11
10
ИК спектр ( , см-1): 3090, 3070, 3030, 2975, 2945, 2235(C-D),
9
7
8
6
2
2195 (C-D), 1695, 1605, 1505, 1450, 1085, 1045, 930, 775, 710,
3
5
4
1
D D
670, 610;
Спектр ЯМР 13С ( , м.д., CDCl3): 126.00 (С(1), 1JCD=23.43 Hz),
257
144.82 (С(2)), 33.38 (С(3)), 22.59 (С(4), 1JCD=19.05 Hz), 137.41
(С(5)), 128.43 (С(6)), 128.89 (С(7)), 126.67 (С(8)), 141.40
(С(9)), 127.65 (С(10)), 128.89 (С(11)), 126.03 (С(12));
Спектр ЯМР 1H ( , м.д., CDCl3): 0.96-1.13 м (2H, C(4)H2D),
2.49 т (2H, C(3)H2-C=), 6.85-7.32 м (10H, Ph)
Масс-спектр, m/z: 210 [M+];
1,4-Дидейтеро-1-фенил-2-аллилбут-1Z-ен (85f)
Т.кип. = 108 оС (15 мм рт.ст.), nD18= 1.4853
11
9
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 125.16 (С(1), 1JCH=23.45 Hz), 141.93
10
7
3
6
2
8
5
4
1
(С(2)), 35.61 (С(3)), 12.40 (С(4), 1JCH=19.05 Hz), 138.29 (С(5)),
128.08 (С(6)), 128.54 (С(7)), 126.13 (С(8)), 29.89 (С(9)), 136.34
D D
(С(10)), 115.86 (С(11));
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 1.08 т (2H, C(4)H2D), 2.15 т (2H,
C(3)H2), 2.92-2.99 д (2H, C(9)H2), 4.97-5.17 м (2H, C(11)H2=),
5.64-6.07 м (1H, =C(10)H-), 7.21 с (5H, Ph)
Масс-спектр, m/z: 174 [M+];
1,4-Дидейтеро-1-фенил-2-пропилбут-1Z-ен (85g)
Т.кип. = 93 оС (10 мм рт.ст.), nD16= 1.4806
11
9
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 123.62 (С(1), 1JCH=23.44 Hz), 136.07
10
7
3
6
2
8
5
4
1
D D
(С(2)), 32.97 (С(3)), 12.62 (С(4), 1JCH=19.05 Hz), 138.33 (С(5)),
128.05 (С(6)), 128.70 (С(7)), 125.77 (С(8)), 29.91 (С(9)), 21.66
(С(10)), 14.24 (С(11));
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.89 т (3H, C(11)H3), 1.08 т (2H,
C(4)H2D), 1.28-1.69 м (2H, C(10)H2), 2.13 т (2H, C3H2), 2.22 т
(2H, C(9)H2), 7.12-7.45 м (5H, Ph)
Масс-спектр, m/z: 176 [M+];
4,5-Дидейтероокт-4Z-ен (87a)
258
D
Т.кип. = 121-123 оС, nD25 = 1.4150;
D
4
5
2
ИК спектр ( , см-1): 2945, 2910, 2860, 2220, 1700, 1450, 1370,
7
3
6
1
8
1330, 1270, 1180, 1055, 1045, 895, 710;
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 13.81 (С(1)), 22.94 (С(2)), 29.25
(С(3)), 129.40 (С(4), 1JCD=22.3 Hz);
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.80 т ( 6H, C(1,8)H3), 1.06-1.54 м
(4H, C(2,7)H2), 2.21 т (4H, C(3,6)H2);
Масс-спектр, m/z: 114 [M+];
5,6-Дидетеродец-5Z-ен (87b)
D
6
3
ИК спектр ( , см-1): 2945, 2910, 2850, 2220, 1700, 1620, 1450,
8
4
1
Т.кип. = 173 оС, nD25 = 1.4298;
D
5
7
2
9
10
1370, 1380, 1270, 1180, 1080, 950, 890, 880, 710, 600, 560;
Спектр ЯМР
13
С ( , м.д.): 14.12 (С(1)), 22.47 (С(2)), 32.10
(С(3)), 26.90 (С(4)), 129.43 (С(5), 1JCD=22.2 Hz);
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.81 т ( 6H, C(1,10)H3), 1.25-1.38 м
(8H, -C(2,9)H2-C(3,8)H2-), 1.99-2.08 м (4H, C(4,7)H2);
Масс-спектр, m/z: 142 [M+];
Цис-1,2-дидейтеро-1,2-дифенилэтилен (87e)
D
1
2
3
5
ИК спектр ( , см-1): 3060, 3045, 3005, 2950, 2910, 2860, 2220,
7
4
6
Т.кип.=119 оС (15 мм рт.ст.) , nD22=1.6054
D
8
1950, 1880, 1700, 1590, 1560, 1480, 1440, 1380, 1280, 1170,
9
10
1150, 1060, 1010, 960, 905, 810, 750, 685;
Спектр ЯМР 13С ( , м.д.): 130.08 (С(1), 1JCD=23.0 Hz), 137.09
(С(3)), 128.13 (С(4)), 128.82 (С(5)), 127.04 (С(6));
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 7.07-7.48 м (10H, Ph);
Масс-спектр, m/z: 182 [M+];
5,6-Ди-н-пропилдека-4E,6E-диен (88a)
259
13
12
15
11
Спектр ЯМР
14
5
3
6
4
13
С ( , м.д.): 13.95 (С(1)), 23.02 (С(2)), 30.38
(С(3)), 126.08 (С(4)), 141.42 (С(5)), 31.31 (С(11)), 22.12 (С(12)),
8
7
2
1
Т.кип.= 92 оС (3 мм рт.ст.), nD25= 1,4374
16
14.13 (С(13));
9
10
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.68-0.95 м ( 12H, C(1,10,13,16)H3),
1.08-1.50
м
(8H,
C(2,9,12,15)H2),
1.85-2.23
м
(8H,
C(3,8,11,14)H2), 5.29 т (2H, -C(4,7)H=);
Масс-спектр, m/z: 222 [M+];
6,7-Ди-н-бутилдодека-5E,7E-диен (88b)
16
15
19
14
18
6
7
Спектр ЯМР 1H ( , м.д.): 0.89 т (6H, C(1,12)H3), 0.90 т (6H,
13
4
2
Т.кип.= 153 оС (8 мм рт.ст.), nD25= 1,4486
20
17
5
8
C(16,20)H3), 1.13-1.44 м (16H, C(2,3,10,11,14,15,18,19)H2),
2.48-2.68 м (8H, C(4,9,13,17)H2), 5.25-5.45 м (2H, -С(5,8)H=);
9
3
10
1
11
Масс-спектр, m/z: 278 [M+];
12
3.26. Общая методика синтеза 2,3-диметилалканов.
В стеклянный реактор объемом 100 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 50 мл гексана, 10 ммоль олефина, 20 ммоль Et3Al, 20
ммоль t-BuBr и 0.05 ммоль (0.015 г) Cp2TiCl2, перемешивали 6 часов при
комнатной температуре (20-25 оС). По окончании реакции реакционную массу
гидролизовали 10 % водным раствором HCl, водный слой экстрагировали
диэтиловым эфиром. Экстракт соединяли с органическим слоем, выдерживали над
безводным CaCl2 и концентрировали в вакууме. Индивидуальные продукты
выделяли вакуумной перегонкой.
260
2,3-Диметилнонан (90a).
Выход 85%. Т.кип. 80 оС (20 Торр). Найдено (%): C,
10
4
2
6
8
84.79; H, 15.13. C11H24. Вычислено (%): C, 84.52; H,
3
1
5
7
9
15.48.
11
13
Спектр ЯМР
С (CDCl3, , м.д.): 20.39 (С(1)), 32.17 (С(2)), 38.73 (С(3)), 34.38
(С(4)), 27.74 (С(5)), 29.95 (С(6)), 32.17 (С(7)), 22.87 (С(8)), 14.22 (С(9)), 18.12
(С(10)), 15.45 (С(11)).Спектр ЯМР 1H (CDCl3,
3
, м.д., J/Гц): 0.81 (т, 3H, CH3,
JCH=5.13), 0.85 (д, 6H, С(1,10)H3, 3JCH=6.4), 0.87 (т, 3H, СH3, 3JCH=5.8), 1.10-1.54 (м,
12H, С(2,3)H, C(4-8)H2). Масс-спектр, m/z (I, %): 156(1) M+, 113(7) [M-C3H7]+,
112(19), 84(5), 83(7), 71(73), 57(98), 43(100).
2,3-Диметилдекан (90b).
Выход 92%. Т.кип. 90 оС (15 Торр). Найдено (%):
11
10
8
6
4
2
3
9
7
5
1
C, 84.79; H, 15.13. C12H26. Вычислено (%): C,
84.52; H, 15.48.
12
Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): 20.39 (С(1)), 32.17 (С(2)), 38.80 (С(3)), 34.38
(С(4)), 27.81 (С(5)), 30.28 (С(6)), 29.63 (С(7)), 32.17 (С(8)), 22.93 (С(9)), 14.22
(С(10)), 18.12 (С(11)), 15.45 (С(12)).Спектр ЯМР 1H (CDCl3, , м.д., J/Гц): 0.83 (т,
6H, С(10,12)H3, 3JCH=5.1), 0.86 (д, 6H, С(1,11)H3, 3JCH=6.4), 1.07-1.80 (м, 14H,
С(2,3)H, C(4-9)H2). Масс-спектр, m/z (I, %): 127(6) [M-C3H7]+, 126(25), 98(7), 97(5),
85(84), 71(100).
2,3-Диметилтридекан (90c).
Выход 87%. Т.кип. 110
14
12
10
8
6
4
2
7
5
9
11
С (5 Торр).
Найдено (%): C, 84.79; H, 15.13. C15H32.
3
1
о
13
Вычислено (%): C, 84.52; H, 15.48.
15
Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): 20.33 (С(1)), 32.10 (С(2)), 38.67 (С(3)), 34.31
(С(4)), 27.74 (С(5)), 30.21 (С(6)), 29.89 (С(7)), 29.89 (С(8)), 29.50 (С(9)), 29.50
(С(10)), 32.10 (С(11)), 22.80 (С(12)), 14.22 (С(13)), 18.05 (С(14)), 15.60 (С(15)).
Спектр ЯМР 1H (CDCl3, , м.д., J/Гц): 0.81 (т, 6H, С(13,15)H3, 3JCH=5.1), 0.85 (д, 6H,
261
С(1,14)H3, 3JCH=6.3), 1.07-1.75 (м, 20H, С(2,3)H, C(4-12)H2). Масс-спектр, m/z (I, %):
171(10) [M-C3H7]+, 170(15), 115(7), 101(9), 87(10), 85(7), 73(69), 59(100).
2,3-Диметилтетрадекан (90d).
Выход 85%. Т.кип. 93
15
12
10
8
6
4
2
14
3
7
5
1
9
11
13
о
С (1 Торр).
Найдено (%): C, 84.79; H, 15.13. C16H34.
Вычислено (%): C, 84.52; H, 15.48.
16
Спектр ЯМР
13
С (CDCl3, , м.д.): 20.39 (С(1)), 32.04 (С(2)), 38.67 (С(3)), 34.25
(С(4)), 27.68 (С(5)), 30.21 (С(6)), 29.82 (С(7)), 29.82 (С(8)), 29.82 (С(9)), 29.50
(С(10)), 29.50 (С(11)), 32.04 (С(12)), 22.80 (С(13)), 14.22 (С(14)), 18.05 (С(15)), 15.45
(С(16)). Спектр ЯМР 1H (CDCl3, , м.д., J/Гц): 0.81 (т, 6H, С(14,16)H3, 3JCH=5.1), 0.85
(д, 6H, С(1,15)H3, 3JCH=6.35), 1.02-1.50 (м, 22H, С(2,3)H, C(4-13)H2). Масс-спектр,
m/z (I, %): 183(7) [M-C3H7]+, 182(12), 127(5), 113(7), 99(10), 97(7), 85(29), 71(67),
57(100).
3.27. Общая методика синтеза 1-изопропил-1-метилциклоалканов и 1-третбутилциклоалканов.
В стеклянный реактор объемом 100 мл, погруженный в ледяную баню и
установленный
на
магнитной
мешалке,
в
атмосфере
инертного
газа
последовательно загружали 50 мл гексана, 10 ммоль олефина, 20 ммоль Et3Al, 20
ммоль t-BuBr и 0.05 ммоль (0.015 г) Cp2TiCl2, перемешивали 12 часов при
комнатной температуре (20-25 оС). По окончании реакции реакционную массу
гидролизовали 10 % водным раствором HCl, водный слой экстрагировали
диэтиловым эфиром. Экстракт соединяли с органическим слоем, выдерживали над
безводным CaCl2 и концентрировали в вакууме. Продукты выделяли вакуумной
перегонкой.
262
Трет-бутилциклопентан (91а).
Т. кипения 51 oC (30 Topp). Выход 29 %. Спектр ЯМР
7
5
4
С, δ,
м. д.: 23.32 т (С3,4), 29.04 к ((CH3)3С), 35.55 т (С2,5), 40.94 с
6
8
1
(СMe3), 47.64 с (С1). Спектр ЯМР 1H, δ, м. д.: 0.77 с ((1/3)×9H,
9
2
13
(CH3)3С), 1.17-1.97 м ((1/3)×9H, C1H, C2-5H2). Масс-спектр, m/z
3
(Iотн., %): 111 [M-CH3]+ (12), 69 [M-C4H9]+ (30), 68 [C5H8]+ (24),
57 [t-Bu]+ (84), 56 [C4H8]+ (100).
Трет-бутилциклогексан (91b).
Т. кипения 67 oC (25 Topp). Выход 20 %. Спектр ЯМР
8
6
5
9
4
31.90 с ((CH3)3C), 48.68 д (С1). Спектр ЯМР 1H, δ, м. д.: 0.74 с
10
2
С, δ, м.
д.: 27.03 т (С4), 27.55 т (С3,5), 27.68 к ((CH3)3С), 27.87 т (С2,6),
7
1
13
((1/4)×9H, (CH3)3С), 1.10-1.58 м ((1/4) ×11H, C1H, C2-6H2). Масс-
3
спектр, m/z (Iотн., %): 140 [M]+ (2), 125 [M-CH3]+ (2), 82 [M-C4H9]+
(12), 57 [C4H9]+ (64), 56 [C4H8]+ (100).
Трет-бутилциклогептан (91c).
Т. кипения 69 oC (22 Topp). Выход 53 %. Спектр ЯМР
9
6
7
10
1
(С4,5), 26.96 к ((CH3)3С), 32.04 с ((CH3)3C). Спектр ЯМР 1H ,
11
2
4
С,
δ, м. д.: 49.46 д (С1), 28.20 т (С2,7), 27.55 т (С3,6), 27.55 т
8
5
13
δ, м. д.: 0.83 (с, 9H, (CH3)3С), 0.95-1.72 (м, 13H, C1H, C2-
3
7
H2). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 154 [M]+ (1), 139 [M-CH3]+
(2), 96 [M-C4H9]+ (10), 57 [C4H9]+ (52), 56 [C4H8]+ (100).
Найдено, %: С 86.31; Н 13.99. [M]+ 154. С11Н22. Вычислено,
% : С 85.63; Н 14.37.
Трет-бутилциклооктан (91d).
10
7
8
11
м. д.: 43.87 д (С1), 28.72 т (С2,8), 26.56 т (С3,7), 30.93 т (С4,6),
9
6
1
12
5
2
4
3
Т. кипения 75 oC (30 Topp). Выход 67 %. Спектр ЯМР 13С, δ,
29.76 т (С5), 27.16 к ((CH3)3С), 32.23 с ((CH3)3C). Спектр ЯМР
1
H , δ, м. д.: 0.84 (с, 9H, (CH3)3С), 1.17-1.41 (м, 15H, C1H, C2-
8
H2). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 168 [M]+ (1), 153 [M-CH3]+
263
(2), 110 [M-C4H9]+ (9), 57 [C4H9]+ (41), 56 [C4H8]+ (100).
Найдено, %: С 85.75; Н 13.87. [M]+ 168. С12Н24. Вычислено,
% : С 85.63; Н 14.37.
1-Изо-пропил-1-метилциклогексан (92b).
7
10
6
5
4
9
2
3
13
С, δ, м.
д.: 16.95 к ((CH3)2CH), 18.96 к (СH3-C1), 22.28 т (С3,5), 26.83 т
8
1
Т. кипения 67 oC (25 Topp). Выход 69 %. Спектр ЯМР
(С4), 27.68 д (CH(CH3)2), 29.68 (С4), 34.96 (С1), 36.33 (С2,6).
Спектр ЯМР 1H, δ, м. д.: 0.85 д ((3/4)×6H, (CH3)2CH, 3JCH=6.13
Hz), 0.86 с ((3/4)×3H, СH3-C1), 1.07-1.67 м ((3/4)×11H, (CH3)2CH,
C2-6H2). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 125 [M-CH3]+ (1), 97 (79), 81
(17), 69 (16), 55 (100).
1,1,2-Триметилметилциклогексан (93а).
Т. кипения 51 oC (30 Topp). Выход 54 %. Спектр ЯМР 13С, δ, м.
7
6
5
1
4
2
8
9
3
д.: 16.23 к (СH3-C2), 18.96 к (СH3(a)-C1), 22.67 т (C5), 26.70 т
(С4), 30.47 к (СH3(e)-C1), 31.12 т (С3), 33.01 c (С1), 40.94 с (С2).
Спектр ЯМР 1H , δ, м. д.: 0.88 уш.с. ((2/3)×9H, СH3), 1.17-1.97 м
((2/3)×9H, C2H, C3-6H2). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 126 [M]+
(21), 111 [M-CH3]+ (52), 98 [M-C2H4]+ (8), 69 [C5H8]+ (100), 56
[C4H8]+ (71), 55 [C4H8-H]+ (65).
264
ВЫВОДЫ
Настоящая работа представляет собой целенаправленное исследование,
посвященное
разработке
перспективных
для
практического
применения
однореакторных методов синтеза замещенных циклопропанов, основанных на
осуществлении реакций моно- и дизамещенных ацетиленов с триалкилаланами и
CH2I2, а также алюминациклопентенов, получаемых in situ из дизамещенных
ацетиленов и Et3Al в присутствии катализатора Cp2ZrCl2, с алкиловыми эфирами
сульфоновых кислот.
В результате развито новое научное направление – карбеноиды алюминия в
химии ацетиленов.
1.
Взаимодействием
моноалкил-
и
диалкилзамещенных,
алкилфенилзамещенных ацетиленов с CH2I2 и R3Al (Et3Al, i-Bu3Al) впервые
получены алюминийорганические соединения, содержащие, в зависимости от
структуры
ацетилена
и
условий
проведения
реакции,
ди-,
три-
или
тетразамещенные циклопропановые фрагменты. Установлено, что первоначально
проходит образование 1,1-дизамещенных циклопропанов, которые в результате 2циклопропилэтильной перегруппировки превращаются, в зависимости от характера
замещения ацетилена, в 1,1,2-три- или 1,1,2,2-тетразамещенные циклопропаны.
Впервые обнаружена 2-циклопропилэтильная перегруппировка, проходящая в ряду
металлоорганических соединений. Предложена схема превращения ацетиленов в
соединения циклопропанового ряда, включающая стадии карбоалюминирования
ацетилена карбеноидом алюминия, нуклеофильного сопряженного замещения с
участием Et3Al, циклопропанирования двойной связи и внедрения метиленовой
группы по связи Al-C под действием карбеноида алюминия с последующей 2циклопропилэтильной перегруппировкой.
2.
Впервые
осуществлена
региоселективная
реакция
моно-
и
диалкилзамещенных ацетиленов с Me3Al в присутствии CH2I2 с получением 1-(2иодэтил)-1-алкил-2-метил-2-алкилциклопропанов. Предложена схема реакции, в
соответствии с которой иодсодержащие циклопропаны образуются в результате AlI обмена при взаимодействии циклопропансодержащих алюминийорганических
265
соединений с CH2I2. Установлено, что Me3Al обладает относительно низкой
реакционной способностью по отношению к CH2I2 в ряду триалкилаланов:
Me3Al<<i-Bu3Al<Et3Al.
3.
С использованием карбеноидов алюминия разработан диастереоселективный
метод получения диизобутил[(2-алкил-3-(триметилсилил)циклопропил)]аланов из
кремнийорганических
ацетиленов,
а
также
впервые
синтезированы
алюминийорганические фосфониевые соли строения [Ph2R‘PCH2AlR2]+I- реакцией
фосфинов Ph2PR‘ (где R‘=1-гексинил, Ph, n-Bu) с CH2I2 и R3Al (где R = Me, Et,
i-Bu). Установлено, что ацетиленовая связь в алкинилфосфинах инертна по
отношению к карбеноидам алюминия.
4.
Впервые разработан эффективный препаративный метод получения 1,1‘-
дизамещенных бис-циклопропанов взаимодействием замещенных пропаргиловых
спиртов c CH2I2 и R3Al (где R = Et, i-Bu). Предложена схема превращения,
включающая стадии карбоалюминирования пропаргилового спирта карбеноидом
алюминия,
нуклеофильного
сопряженного
замещения
с
участием
Et3Al,
элиминирования алюмоксана и циклопропанирования образующегося замещенного
винилциклопропана с помощью карбеноида алюминия.
5.
(где
Впервые реакцией гомо- и бисгомопропаргиловых спиртов с CH2I2 и R3Al
R
=
Me,
Et,
i-Bu)
с
высокой
региоселективностью
получены
алюминийорганические соединения, содержащие, в зависимости от строения
ацетиленового спирта, ди-, три- и тетразамещенные циклопропановые фрагменты.
Предполагаемая схема реакции аналогична той, что была предложена для
превращения
алкил-
и
фенилзамещенных
ацетиленов
в
соединения
циклопропанового ряда под действием триалкилаланов и CH2I2.
6.
Разработан метод превращения замещенных пропаргиламинов в N-({1-[(1-R-
циклопропил)метил]циклопропил}метил)-N,N-диметиламинов
и
N-{2-[(1-R-
циклопропил)метил]-2-пропенил}-N,N-диметиламинов (где R=алкил, фенил) под
действием Et3Al и CH2I2.
7.
Впервые
осуществлено
превращение
1,4-енинов
строения
R‘-C≡C-CH2C(R‘‘)=CH2 (где R‘=alkyl; R‘‘=H, Me) в циклопропилацетилены и
266
(циклопропилметил)циклопропаны под действием CH2I2 и R3Al (где R = Et, i-Bu).
Установлено, что двойная связь в 1,4-енинах проявляет более высокую
реакционную
способность
в
реакции
с
карбеноидом
алюминия,
нежели
ацетиленовая. Замещенные 1,3-диины инертны в условиях реакции, а 1,3-енины
превращаются в сложную смесь олигомерных углеводородов.
8.
Разработан
двухстадийный
однореакторный
метод
получения
1,1-
диалкилзамещенных циклопропанов из ацетиленов, основанный на каталитическом
превращении
последних
взаимодействием
с
в
алюминациклопент-2-ены
алкиловыми
эфирами
сульфоновых
с
последующим
кислот.
Методом
динамической ЯМР-спектроскопии установлено, что лимитирующей стадией
превращения
Впервые
является
гомоаллил-циклопропилметильная
обнаружено
наличие
индукционного
перегруппировка.
периода
в
реакции
циклоалюминирования олефинов и ацетиленов. Установлено, что при повышении
температуры до 30-40 oC индукционный период реакции циклоалюминирования
алкил-, фенилзамещенных и кремнийорганических олефинов и ацетиленов
существенно сокращается. Оценена относительная реакционная способность ряда
олефинов в данной реакции: (октен-1 > аллилбензол ≈ стирол > норборнен >
триметилвинилсилан) и ацетиленов: (октин-1 > фенилацетилен > октин-4 >
бутил(триметилсилил)ацетилен).
9.
В развитие метода превращения алюминациклопент-2-енов в соединения
циклопропанового
ряда
циклоалюминирование
впервые
замещенных
осуществлено
катализируемое
пропаргиловых,
Cp2ZrCl2
гомопропаргиловых
и
бисгомопропаргиловых спиртов, алкил- и фенилзамещенных пропаргиламинов в
соответствующие
функционально-замещенные
алюминациклопент-2-ены
под
действием Et3Al. В отличие от алкилзамещенных пропаргиловых спиртов,
циклоалюминирование замещенных пропаргиламинов проходит региоселективно с
высоким
выходом
без
перегруппировки,
сопровождающейся
отщеплением
функциональной группы.
10.
Впервые установлено, что взаимодействие аллилзамещенных аминов и
сульфидов, а также гомоаллилзамещенных аминов и спиртов с Et3Al под действием
каталитических количеств Cp2ZrCl2 проходит с региоселективным образованием
267
соответствующих
функционально-замещенных
алюминациклопентанов.
Циклоалюминирование алкилаллилсульфида сопровождается побочным процессом
расщепления C-S связи. В случае аллиловых и виниловых эфиров в условиях
реакции продукты циклоалюминирования не образуются.
11.
С
целью
разработки
пожаробезопасного
метода
получения
алюминациклопент-2-енов был реализован подход, основанный на взаимодействии
дизамещенных ацетиленов с EtAlCl2 в присутствии этилена, генерируемого в
условиях реакции из 1,2-дихлорэтана и активированного магния с использованием
в качестве катализатора Cp2TiCl2.
12.
Предложен
эффективный
препаративный
метод
синтеза
замещенных
спиропентанов из алкил-, арилзамещенных и циклических алленов реакцией с
CH2I2 и R3Al (где R = Et, i-Bu). Показано, что карбеноиды алюминия обладают
преимуществом перед ранее использовавшимися реагентами циклопропанирования
в случае стерически-затрудненных алленов, а именно фенилаллена и 1,2циклононадиена. Обнаружено новое превращение
-метилфенилаллена в 1‘-
метилспиро(циклопропан-1,2‘-индан) под действием CH2I2 и Et3Al.
В
рамках
диссертационной
работы
выполнены
фундаментальные
исследования в области химии ацетиленов и карбеноидов алюминия, позволившие
разработать препаративные методы синтеза ди-, три- и тетразамещенных
циклопропанов, в том числе содержащих функциональные группы, исходя из
терминальных и дизамещенных ацетиленов, триалкилаланов и CH2I2, которые
перспективны
для
применения
как
в
промышленности.
268
лабораторной
практике,
так
и
в
Литература
1.
Wiberg K.B. et al. Bicyclo[1.1.0]butane // Tetrahedron. - 1965. - Vol. 21. - № 10 P. 2749-2769.
2.
Pietruszka J. Synthesis and properties of oligocyclopropyl-containing natural
products and model compounds // Chem. Rev. - 2003. - Vol. 103. - № 4. - P. 1051–
1070.
3.
Нефедов О.М., Иоффе А.И., Менчиков Л.Г. Химия карбенов. - М. : Химия,
1990. - 304 с. - ISBN 5-7245-0568.
4.
De Meijere A., Kozhushkov S.I. The chemistry of highly strained
oligospirocyclopropane systems // Chem. Rev. - 2000. - Vol. 100. - № 1. - P. 93–
142.
5.
De Meijere A., Kozhushkov S.I.I., Schill H. Three-Membered-Ring-Based
Molecular Architectures // Chem. Rev. - 2006. - Vol. 106. - № 12. - P. 4926–4996.
6.
Levin M.D., Kaszynski P., Michl J. Bicyclo[1.1.1]pentanes, [n]Staffanes,
[1.1.1]Propellanes, and Tricyclo[2.1.0.0(2,5)]pentanes // Chem. Rev. - 2000. - Vol.
100. - № 1. - P. 169–234.
7.
Рамазанов И.Р., Ярославова А.В., Джемилев У.М. Синтез циклопропановых
соединений: бицикло[1.1.0]бутанов, спиропентанов и бициклопропанов //
Успехи химии. - 2012. - Т. 81. - № 8. - C. 700–728.
8.
Дьяконов И.А., Комендантов М.И. О реакциях алифатических
диазосоединений с непредельными соединениями. ХХ. Исследование
реакции этилового эфира диазоуксусной кислоты с 1-фенилпропином в
присутствии сульфата меди // Журнал общей химии. - 1961. - Т. 31. - № 11. C. 3881–3893.
9.
Doering W.E., Coburn J.F. 1,3-Dimethylbicyclo[1.1.0]butane // Tetrahedron
Letters. - 1965. - № 15. - P. 991–995.
10.
Дьяконов И.А., Комендантов М.И., Разин В.В. О синтезе новых производных
бициклобутана // Журнал общей химии. - 1963. - Т. 33. - № 7. - C. 2420–2421.
11.
Mahler W. Double addition of a carbene to an acetylene // J. Am. Chem. Soc. 1962. - Vol. 84. - № 23. - P. 4600–4601.
269
12.
Томилов Ю.В. и др. Взаимодействие диазоалканов с непредельными
соединениями. 9. Каталитическое циклометиленирование
триметилсилилацетиленов диазометаном // Изв. АН. Сер. хим. - 1990. - № 5. C. 1141–1146.
13.
Томилов, Ю.В., Костицын, А.Б., Нефедов О.М. Образование
силилзамещенных циклопропенов и бициклобутанов при каталитическом
взаимодействии триметилсилилацетиленов с диазометаном // Изв. АН СССР.
Сер.хим. - 1989. - № 9. - C. 2156–2157.
14.
Hamaker C.G. et al. Mechanism of cyclopropanation reactions mediated by
(5,10,15,20-tetra-p-tolylporphyrinato)osmium(II) complexes // Organometallics. 2001. - Vol. 20. - № 24. - P. 5189–5199.
15.
Wipf P., Walczak M.A.A. Pericyclic cascade reactions of
(bicyclo[1.1.0]butylmethyl)amines // Angewandte Chemie, In. Ed. - 2006. - Vol.
45. - № 25. - P. 4172–4175.
16.
Lemal D.M., Menger F., Clark G.W. Bicyclobutane // J. Am. Chem. Soc. - 1963. Vol. 85. - № 16. - P. 2529–2530.
17.
Lemal D.M., Shim K.S. Highly strained hydrocarbons. The photolysis of 2cyclopentenyldiazomethane // Tetrahedron Letters. - 1964. - Vol. 5. - № 44. - P.
3231–3238.
18.
Closs G.L., Larrabee R.B. Syntheses, NMR spektra, and C-H acidities of
hydrocarbons in the tricyclo[2.1.1.05,6]hexane and tricyclo[1.1.1.04,5]pentane
series // Tetrahedron Letters. - 1965. - Vol. 6. - № 4. - P. 287–296.
19.
Masamune S. Strained systems. I. The tricyclo[1.1.1.0(4,5)]pentane system // J.
Am. Chem. Soc. - 1964. - Vol. 86. - № 4. - P. 735–736.
20.
Doering W.E., Pomerants M. 2,4-Dimethyltricyclo[1.1.1.02,4]pentane-5-one //
Tetrahedron Letters. - 1964. - Vol. 5. - № 17. - P. 961–966.
21.
Mehta G. et al. The tricyclo[2.1.0.0(2,5)]pentan-3-one system: a new probe for the
study of
-facial selectivity in nucleophilic additions // Tetrahedron Lett. - 2003. -
Vol. 44. - № 15. - P. 3101–3104.
22.
Qin C., Davies H.M.L. Enantioselective Synthesis of 2-Arylbicyclo[1.1.0]butane
Carboxylates // Organic Letters. - 2013. - Vol. 15. - № 2. - P. 310–313.
270
23.
Facklam T., Hoffmann K.L., Regitz M. Diazo compounds. 69. 2(or 4)(diazomethyl)-2(or 4)H-benzopyrans. Synthesis by electrophilic diazoalkane
substitution and catalytic decomposition // Chem. Ber. - 1987. - Vol. 120. - № 8. P. 1397–1402.
24.
Guiborel C. et al. Synthesis and reactivity of ethyl diazoethylidenecyanoacetate.
Preparation of gem-diactivated cyclopropene and bicyclobutane // Tetrahedron
Lett. - 1981. - Vol. 22. - № 5. - P. 441–444.
25.
Baird M.S., Hussain H.H. Preparation and decomposition of alkyl 2-diazopent-4enoates and 1-(trimethylsilyl)-1-diazobut-3-enes // Tetrahedron. - 1987. - Vol. 43. № 1. - P. 215–224.
26.
Shi W., Xiao F., Wang J. 1,2-Vinyl and 1,2-acetylenyl migration in Rh(II) carbene
reaction: remarkable bystander effect // J. Org. Chem. - 2005. - Vol. 70. - № 11. P. 4318–4322.
27.
Kottirsch G., Polborn K., Szeimies G. 8,8‘-Bis[tetracyclo[5.1.0.01,6.02,7]octane], a
coupled [1.1.1]propellane: synthesis and structure // J. Am. Chem. Soc. - 1988. Vol. 110. - № 16. - P. 5588–5590.
28.
Belzner J., Szeimies G. Tetracyclo[5.1.0.01,6.02,7]octane: some unexpected
addition reactions and a new synthesis // Tetrahedron Lett. - 1987. - Vol. 28. - №
27. - P. 3099–3102.
29.
Eccles W. et al. Reactivity of 13,13-dibromo-2,4,9,11tetraoxadispiro[5.0.5.1]tridecane toward organolithiums: remarkable resistance to
the DMS rearrangement // J. Org. Chem. - 2008. - Vol. 73. - № 15. - P. 5732–5744.
30.
Akin A. et al. Incorporation of an allene unit into 1,4-dihydronaphthalene:
generation of 1,2-benzo-1,4,5-cycloheptatriene and its dimerization // Tetrahedron.
- 2007. - Vol. 63. - № 11. - P. 2409–2413.
31.
Moore W.R., Ward H.R., Merritt R.F. The formation of highly strained systems by
the intra-molecular insertion of a cyclopropylidene: tricyclo-[4.1.0.02,7] heptane
and tricyclo [4.1.0.03,7] heptane // J. Am. Chem. Soc. - 1961. - Vol. 83. - P. 2019–
2020.
32.
Xu L., Tao F., Yu T. Synthesis of allenes and bicyclobutane derivatives by use of
ultrasound // Huaxue Xuebao. - 1986. - Vol. 44. - № 11. - P. 1134–1138.
271
33.
Roland S., Hans J.-F., Manfred C. Preparation of phenyl-substituted derivatives of
tricyclo[4.1.0.02,7]heptane and 1,2,3,4-tetrahydro-1,2,3-methenonaphthalene //
Chem. Ber. - 1992. - Vol. 125. - № 2. - P. 479–484.
34.
William B.W. et al. Unsubstituted bicyclo[1.1.0]but-2-ylcarbinyl cations // J. Org.
Chem. - 2006. - Vol. 71. - № 3. - P. 1018–1026.
35.
Wiberg K.B., Waddell S.T. Reactions of [1.1.1]propellane // J. Am. Chem. Soc. 1990. - Vol. 112. - № 6. - P. 2194–2216.
36.
Dulayymi A.R., Dulayymi J.R., Baird M.S. A flexible route to [4.1.1]propellanes //
Tetrahedron. - 2000. - Vol. 56. - № 8. - P. 1115–1125.
37.
Klopsch R., Schlueter A.D. A [1.1.1]propellane with an unprotected hydroxy group
in the side chain // Tetrahedron. - 1995. - Vol. 51. - № 38. - P. 10491–10496.
38.
Bothe H., Schlueter A.D. Synthesis of monosubstituted [1.1.1]propellanes // Chem.
Ber. - 1991. - Vol. 124. - № 3. - P. 587–590.
39.
Fuchs J., Szeimies G. Synthesis of [n.1.1]propellanes (n = 2, 3, 4) // Chem. Ber. 1992. - Vol. 125. - № 11. - P. 2517–2522.
40.
Belzner J. et al. Concerning the synthesis of [1.1.1]propellane // Chem. Ber. - 1989.
- Vol. 122. - № 2. - P. 397–398.
41.
Абрамова Н.М., Зотова С.В. Новый способ синтеза бицикло[1.1.0]бутана //
Изв. АН СССР. Сер.хим. - 1979. - № 3. - С. 697.
42.
Wiberg K.B., Ciula R.- P. Ethyl bicyclo[1.1.0]butane-1-carboxylate // J. Am.
Chem. Soc. - 1959. - Vol. 81. - № 19. - P. 5261–5262.
43.
Hall H.K. et al. Synthesis and polymerization of 1-bicyclobutanecarbonitriles // J.
Am. Chem. Soc. - 1971. - Vol. 93. - № 1. - P. 110–120.
44.
Сурмина Л.С., Зефиров Н.С. Неожиданное образование производного
бицикло[1.1.0]бутана при дегидробромировании производного
бромметилциклобутана // Журнал орг. химии. - 1986. - Т. 22. - № 4. - С. 870.
45.
Blanchard E.P., Cairnross А. Bicyclo[1.1.0]butane chemistry. I. The synthesis and
reactions of 3-methylbicyclo[1.1.0]butanecarbonitriles // J. Am. Chem. Soc. - 1966.
- Vol. 88. - № 3. - P. 487–495.
46.
Netscher T. et al. tert-Butyl- and 2,2,2-trifluoro-1,1-diphenylethanesulfonates hindrance of S-O-scission in SN2-substitution reactions // Tetrahedron Lett. - 1987.
- Vol. 28. - № 19. - P. 2115–2118.
272
47.
Васин В.А. и др. Аддукты трицикло[4.1.0.02‘7]гептановых углеводородов с
метан- и галогенметансульфотиоцианатами и их превращения в присутствии
оснований-нуклеофилов // Журнал орг. химии. - 2012. - Т. 48. - № 4. - С. 496–
506.
48.
Jeffery S.M., Niedoba S., Stirling C.J.M. Strain-induced mechanism change: the
limit of strain tolerance in intramolecular nucleophilic substitution // J. Chem. Soc.,
Chem. Commun. - 1992. - Vol. 8. - № 8. - P. 650–652.
49.
Gaoni Y. Preparation of ring-substituted (arylsulfonyl)cyclopropanes and
(arylsulfonyl)bicyclobutanes from gamma, delta-epoxy sulfones // J. Org. Chem. 1982. - Vol. 47. - № 13. - P. 2564–2571.
50.
Разин В.В., Улин Н.В. Прототропная изомеризация нитрила и метилового
эфира 1-оксаспиро[2.3]гексан-5-карбоновой кислоты в соответствующие
производные 3-гидроксиметилбицикло[1.1.0]бутан-1-карбоновой кислоты //
Журнал орг. химии. - 2003. - Т. 39. - № 1. - С. 44–50.
51.
Разин В.В., Улин Н.В. Прототропная изомеризация 1,1,5триакцепторнозамещенных спиро[2.3]-гексанов в 1,3-дизамещенные
бицикло[1.1.0]бутаны // Журнал орг. химии. - 2005. - Т. 41. - № 2. - С. 201–
204.
52.
Gassman P.., Mullins M.J. 1,3-Di(methylthio)-2,2,4,4tetramethylbicyclo[1.1.0]butane // Tetrahedron Lett. - 1979. - Vol. 20. - № 46. - P.
4457–4460.
53.
Gassman P.G., Mullins M.J. The addition of methyllithium to 2,2,4,4tetramethylcyclobutan-1-one-3-thione. The generation and capture of a
bishomoenolate anion // Tetrahedron Lett. - 1980. - Vol. 21. - № 23. - P. 2219–
2222.
54.
Lampman, G.M., Aumiller J.C. Bicyclo[1.1.0]butane // Organic Syntheses. - 1971.
- Vol. 51. - P. 55–59.
55.
Григорьев А.Е. и др. Синтез 2,2-дихлор-1,3-диметилбицикло[1,1,1]пентана //
Вестн. Моск. ун-та. Сер.2. Химия. - 1980. - Т. 21. - № 5. - С. 498–503.
56.
Gassman P.G., Proehl G.S. [3.1.1]Propellane // J. Am. Chem. Soc. - 1980. - Vol.
102. - № 22. - P. 6862–6823.
273
57.
Sieja J.B. Bicyclo[1.1.0]butanes from ketene and vinyl ethers // J. Am. Chem. Soc.
- 1971. - Vol. 93. - № 1. - P. 130–136.
58.
Бородин В.Н., Комендантов М.И. Новый метод синтеза соединений
бицикло[1.1.0]бутанового ряда // Журнал орг. химии. - 1980. - Т. 16. - № 9. С. 2010–2020.
59.
Комендантов М.И. и др. Синтез 2,2,4,4-тетразамещенных
бицикло[1.1.0]бутанов методом восстановительного дегалогенирования
тетрахлорциклобутанов // Журнал орг. химии. - 1987. - Т. 23. - № 5. - С. 986–
990.
60.
Manfred C., Reinhard L., Clemens H. The synthesis of octavalene
(tricyclo[5.1.0.02,8]octa-3,5-diene) and several substituted octavalenes //
Tetrahedron. - 1986. - Vol. 42. - № 6. - P. 1585–1596.
61.
William B.T. et al. Еndo, endo- and exo, exo-bicyclo[1.1.0]butane-2,4-dimethanol
dimesylate: synthesis, structure and solvolysis // Eur. J. Org. Chem. - 2001. - Vol.
2001. - №. 7. - P. 1279–1292.
62.
Rauk A., Sorensen T.S., Sun F. Preparation and structure investigations of simple
bicyclo[1.1.0]butanones // J. Am. Chem.Soc. - 1995. - Vol. 117. - № 16. - P. 4506–
4514.
63.
Rifi M.R. Electrochemical preparation of bicyclobutanes and other strained
cycloalkanes // J. Am. Chem. Soc. - 1967. - Vol. 89. - № 17. - P. 4442–4445.
64.
Strelow T., Voss J., Adiwidjaja G. Electrochemical reduction of organic
compounds. Part 11. Synthesis of dispirobicyclobutanes // J. Chem. Res. - 1989. Vol. 5. - P. 136–137.
65.
Strelow, T., Voss, J., Baum W. Electroreduction of organic compounds. 23.
Preparation of the highly strained 1‘,3'-dichlorodispiro[cyclopropane-1,2'bicyclo[1.1.0]butane-4',1''-cyclopropane]. // Zeitschrift fuer Naturforschung, B:
Chemical Sciences. - 1993. - Vol. 48. - № 9. - P. 1288–1290.
66.
Smith J.A. et al. Intramolecular processes in carbenic and cationic decomposition
of cyclopropanecarboxaldehyde p-tosylhydrazone // J. Am. Chem. Soc. - 1965. Vol. 87. - № 3. - P. 659–661.
67.
Bird C.L., Frey H.M., Stevens I.D.R. The rearrangement of cyclopropylcarbenes //
Chem. Commun. (London). - 1967. - № 14. - P. 707–708.
274
68.
Bayless J. et al. Intramolecular reactions of cyclopropylcarbinyl, cyclobutyl, and
allylcarbinyl cationic systems // J. Am. Chem. Soc. - 1965. - Vol. 87. - № 3. - P.
661–663.
69.
Srinivasan R. A simple synthesis of bicyclo[1.1.0]butane and its relation to the
internal conversion of electronic energy in 1,3-butadiene // J. Am. Chem. Soc. 1963. - Vol. 85. - № 24. - P. 4045–4046.
70.
Dauben W.G., Willey F.G. Photochemical transformations –XIII. The mechanism
of the reaction of 3,5- cholestadiene // Tetrahedron Letters. - 1962. - Vol. 3. - №
20. - P. 893–899.
71.
Miki S., Yoshida M., Yoshida Z. A novel isobenzofuran derivative undergoing
photovalence isomerization // Bulletin Chem. Soc. Japan. - 1992. - Vol. 65. - № 3. P. 932–934.
72.
Miki S. et al. Chemiexcitation of naphthacenequinone derivative via the thermal
cycloreversion of the corresponding hemi-Dewar-naphthacenequinone // Chem.
Lett. - 1992. - Vol. 21. - № 1. - P. 65–68.
73.
Maier G., Born D. Tri-tert-butyl(trimethylsilyl)tricyclo[1.1.0.02,4]butane - a
second tetrahedrane derivative // Angewandte Chemie. - 1989. - Vol. 101. - № 8. P. 1085–1087.
74.
Maier G. et al. Tetrakis(trimethylsilyl)tetrahedrane // J. Am. Chem. Soc. - 2002. Vol. 124. - № 46. - P. 13819–13826.
75.
Cavazza M., Guerriero A., Pietra F. A photochemical route to 4-alkyltropones
including nezukone // J. Chem. Soc. (Perkin Tr.1). - 1986. - Vol. 11. - P. 2005–
2008.
76.
Murata I. et al. Valence isomers of azulene and heptalene // Tetrahedron. - 1986. Vol. 42. - № 6. - P. 1745–1756.
77.
Katz T.J. et al. Synthesis of benzvalene // J. Org. Chem. - 1999. - Vol. 64. - № 20. P. 7663–7664.
78.
Комендантов М.И. и др. Реакция карбометоксикарбена с
(дициклопропилметилен)циклопропаном // Журнал орг. химии. - 1979. - Т. 15.
- № 10. - С. 2076–2079.
79.
Baldwin J.E., Sakkab D.H. (1R,2R)-(-)-Bis(methoxycarbonyl)- spiropentane // J.
Org. Chem. - 1995. - Vol. 60. - № 8. - P. 2635–2637.
275
80.
Lukin K.A. et al. Synthesis of branched triangulanes // J. Org. Chem. - 1991. - Vol.
56. - № 21. - P. 6176–6179.
81.
Кузнецова Т.С. и др. Новые исследования в химии триангуланов // Журнал
орг. химии. - 1997. - Т. 33. - № 6. - С. 916–992.
82.
Зефиров Н.С. и др. Синтез спиросочлененных циклопропанов // Журнал орг.
химии. - 1989. - Т. 25. - № 2. - С. 312–319.
83.
Томилов Ю.В. и др. Генерирование и 1,3-диполярное циклоприсоединение
диазо-2-метиленциклопропана к акрилатам // Изв. АН. Сер. хим. - 2000. - №
7. - С. 1210–1214.
84.
Кузнецова Т.С. и др. Синтез циклозамещенных производных
дициклопропилидена по реакции Кулинковича // Журнал орг. химии. - 2000. Т. 36. - № 2. - С. 228–233.
85.
Zefirov N.S. et al. Sequential peripheral cyclopropanation as a synthetic approach
to cyclosubstituted triangulanes // J. Org. Chem. - 1994. - Vol. 59. - № 15. - P.
4087–4089.
86.
Кузнецова Т.С. и др. Синтез ациклических производных спиропентана на
основе 1,5-циклооктадиена // Изв. АН. Сер. хим. - 1996. - № 7. - С. 1753–1757.
87.
Лукин К.А., Зефиров Н.С. Реакция олигометиленирования диазометаном в
присутствии соединений палладия // Доклады АН СССР. - 1989. - Т. 305. - №
3. - С. 631–634.
88.
Лукин К.А. и др. Олигометиленирование бициклопропилидена диазометаном
в присутствии ацетата палладия (II) // Журнал орг. химии. - 1988. - Т. 24. - №
8. - С. 1644–1648.
89.
De Meijere A. et al. A new general approach to bicyclopropylidenes // J. Org.
Chem. - 1993. - Vol. 58. - № 2. - P. 502–505.
90.
Pellicciari R. et al. Spiro[2.2]pentane as a dissymmetric scaffold for
conformationally constrained analogues of glutamic acid: focus on racemic 1aminospiro[2.2]pentyl-1,4-dicarboxylic acids // J. Org. Chem. - 2002. - Vol. 67. № 16. - P. 5497–5507.
91.
Gajewsky J.J., Burka L.T. Axially dissymmetric molecules. Characterization of the
four 1-carbethoxy-4-methylspiropentanes // J . Org. Chem. - 1970. - Vol. 35. - № 7.
- P. 2190–2196.
276
92.
Yashin N.V. et al. Reduction of 1-nitrospiro[2.2]pentanecarboxylates: convenient
synthesis of novel polyspirocyclic cyclopropane amino acids // Synthesis. - 2006. № 2. - P. 279–284.
93.
Averina E.B. et al. Synthesis of (2-methylenecyclopropyl)glycine and 4[(amino(carboxymethyl)]spiro[2.2]pentane-1-carboxylic acid // Synthesis. - 2006. № 5. - P. 880–884.
94.
Guan H.-- P. et al. Spiropentane Mimics of Nucleosides: Analogues of 2‗Deoxyadenosine and 2‗-Deoxyguanosine. Synthesis of All Stereoisomers, Isomeric
Assignment, and Biological Activity // J. Org. Chem. - 2000. - Vol. 65. - № 5. - P.
1280–1290.
95.
Лукин К.А., Аверина Н.В., Зефиров Н.С. Взаимодействие этилового эфира
2,3-диметил-2-циклопропенкарбоновой кислоты с диазометаном в
присутствии ацетата палладия // Журнал орг. химии. - 1988. - Т. 24. - № 8. - С.
1776–1777.
96.
Зефиров Н.С., Лукин К.А., Тимофеева А.Ю. Циклопропанирование алленов
диазометаном в присутствии соединений палладия (II) // Журнал орг. химии.
- 1987. - Т. 23. - № 12. - С. 2545–2548.
97.
Лукин К.А., Зефиров Н.С. Необычное полиметиленирование
винилиденциклопропана диазометаном в присутствии палладиевых
катализаторов // Журнал орг. химии. - 1987. - Т. 23. - № 12. - С. 2548–2552.
98.
Зефиров Н.С. и др. Винилспиропентан // Журнал орг. химии. - 1988. - Т. 24. № 4. - С. 673–678.
99.
Fitjer L., Conia J.M. Thermal isomerization of cyclopropylidenespiropentane- an
unusual route to tricyclopropylidene ([3]-rotane) // Angew. Chem. Int. Ed. - 1973. Vol. 12. - № 9. - P. 761–762.
100. Zefirov N.S. et al. Branched triangulanes: general strategy of synthesis // J. Org.
Chem. - 1992. - Vol. 57. - № 2. - P. 701–708.
101. Кузнецова Т.С. и др. Реакция дегидрогалогенирования в ряду аддуктов
дихлоркарбена с циклооктеном и его периферически
циклопропанированными аналогами // Изв. АН. Сер.хим. - 1999. - Т. 48. - №
5. - С. 938–942.
277
102. Averina E.B. et al. Unusual methylation reaction of gem-bromofluorospiropentanes
with methyllithium // Tetrahedron. - 2009. - Vol. 65. - № 29-30. - P. 5693–5701.
103. Седенкова К.Н. и др. Карбеноидная перегруппировка в ряду замещенных гемдибромспиропентанов // Журнал орг. химии. - 2008. - Т. 44. - № 7. - С. 962–
969.
104. Костиков Р.Р., Молчанов А.П. Синтез и химические превращения 3,3-дихлор2,2-дициклопропилметиленциклопропана // Журнал орг. химии. - 1978. - Т.
14. - № 4. - С. 879.
105. Ахачинская Т.В. и др. Циклопропилзамещенные метиленциклопропаны в
реакциях с дигалокарбенами // Журнал орг. химии. - 1987. - Т. 23. - № 11. - С.
2354–2364.
106. Ахачинская Т.В. и др. 2-Замещенные метиленциклопропаны в реакции с
дигалокарбенами // Журнал орг. химии. - 1989. - Т. 25. - № 8. - С. 1645–1651.
107. Ахачинская Т.В. и др. Взаимодействие дихлоркарбена с 2пропенилзамещенными метиленциклопропанами // Журнал орг. химии. 1989. - Т. 25. - № 8. - С. 1651–1655.
108. Matsuda T., Tsuboi T., Murakami M. Rhodium-catalyzed carbonylation of
spiropentanes // J. Am. Chem. Soc. - 2007. - Vol. 129. - № 42. - P. 12596–12597.
109. Khlebnikov A.F. et al. A Novel Type of Chiral Triangulane-Based Diphosphane
Ligands for Transition Metals // European Journal of Organic Chemistry. - 2012. Vol. 2012. - №. 8. - P. 1530–1545.
110. Billups W.E., Lin L.J. Uses of adsorbed reagents in the synthesis of reactive
molecules via elimination reactions // Tetrahedron. - 1986. - Vol. 42. - № 6. - P.
1575–1579.
111. Седенкова К.Н. и др. Синтез алкокси- и фенилсульфанилзамещенных 1,1дигалоспиро[2.2]пентанов и их реакционная способность по отношению к
метиллитию // Журнал орг. химии. - 2012. - Т. 48. - № 10. - С. 1271–1277.
112. Weber W., De Meijere A. Convenient synthesis of vinylcyclopropanes by
intermolecular trapping of thermally generated perchlorovinylcarbene // Chem.
Ber. - 1985. - Vol. 118. - № 6. - P. 2450–2471.
113. Dehmlow E.V., Schoenefeld J. Reactions of olefins with dihalocarbenes // Lieb.
Ann. Chem. - 1971. - Vol. 744. - P. 42–50.
278
114. Молчанов А.П., Воробьева И.С. Взаимодействие 1,2-октадиена и 5,6ундекадиена с дихлоркарбеном // Журнал орг. химии. - 1990. - Т. 26. - № 2. С. 279–281.
115. Костиков Р.Р., Воробьева И.С., Молчанов А.П. Реакции карбенов с ди- и
полиеновыми соединениями. XI. Реакция дихлоркарбена с алленовыми
углеводородами // Журнал орг. химии. - 1983. - Т. 19. - № 2. - С. 256–262.
116. Якушкина Н.И. и др. Синтез и превращения 3-циклопропил-1,2-бутадиена //
Журнал орг. химии. - 1976. - Т. 12. - № 10. - С. 2141–2144.
117. Hajime M. et al. Cyclopropanation of vinylidenecyclopropanes. Synthesis of 1(dihalomethylene)spiropentanes // J. Org. Chem. - 2003. - Vol. 68. - № 20. - P.
7700–7706.
118. Didriksen T., Skattebol L. Preparation of diadducts from dienes and dihalocarbenes. A general sonochemical method // Synth. Commun. - 1999. - Vol. 29. № 7. - P. 1087–1095.
119. Simmons H.E., Smith R.D. A new synthesis of cyclopropanes from olefins // J.
Am. Chem. Soc. - 1958. - Vol. 80. - № 19. - P. 5323–5324.
120. Dolbier W.R. et al. The thermal reorganizations of C6H8 hydrocarbons // J. Am.
Chem. Soc. - 1971. - Vol. 93. - № 16. - P. 3933–3940.
121. Erdena I. A Simple Synthesis of [3]-Rotane // Synth. Commun. - 1986. - Vol. 16. № 2. - P. 117–121.
122. De Meijere A. et al. The first enantiomerically pure triangulane (M)trispiro[2.0.0.2.1.1]nonane is a -[4]helicene // Angewandte Chemie, In.Ed. - 1999.
- Vol. 38. - № 23. - P. 3474–3477.
123. Lis L. et al. Ring scission of diastereomeric 4-butylspiropentylcarbinyl radicals as a
chemical model for identifying enzyme-catalyzed FAD adducts resulting from
spiropentylacetyl-CoA. // J. Am. Chem. Soc. - 2002. - Vol. 124. - № 7. - P. 1276–
1287.
124. Simmons H.E., Seyferth D. Org. Reactions. V. 20. N.Y.: Wiley. - 1973. - 76p.
125. Le Perchec P., Conia J.M. Etude des rotanes (III). Le bicyclopropylidene et sa
dimerisation thermique en tetracyclopropylidene // Tetrahedron Lett. - 1970. - №
19. - P. 1587–1588.
279
126. Denis J.M., Le Perchec P., Conia J.M. Etude des petits cycles-XXXVI. Syntheses
et proprietes spektrales du tetracyclopropylidene ([4]rotane) et des composes
polycyclopropylspiraniques de la serie // Tetrahedron. - 1977. - Vol. 33. - № 4 - P.
399-408.
127. Зефиров Н.С. и др. Взаимодействие винилиденциклопропана с реактивом
Симмонса-Смита в условиях ультразвуковой активации // Журнал орг.
химии. - 1987. - Т. 23. - № 8. - С. 1799–1800.
128. Rahman W., Kuivila H.G. Synthesis of some alkylidenecyclopropanes from allenes
// J. Org. Chem. - 1966. - Vol. 31. - № 3. - P. 772–776.
129. Zoellner S. et al. 7,7‘-Bi(dispiro[2.0.2.1]heptylidene): the perspirocyclopropanated
bicyclopropylidene // Angewandte Chemie. - 1991. - Vol. 103. - № 11. - P. 1544–
1546.
130. Bertrand M., Maurin R. Application de la reaction de Simmons et Smith aux
alcools α-alleniques // Bull. Soc. Chim. France. - 1967. - № 8. - P. 2779–2784.
131. Lautens M., Delanghe P.H.M. Studies in the directed cyclopropanation of α-allenic
alcohols // J. Am. Chem. Soc. - 1994. - Vol. 116. - № 19. - P. 8526–8535.
132. Charette A.B., Jolicoeur E., Bydlinski G.A.S. Enantioselective synthesis of
spiropentanes from (hydroxymethyl)allenes // Org. Lett. - 2001. - Vol. 3. - № 21. P. 3293–3295.
133. Lautens M., Delanghe P.H.M. Regioselective cyclopropanation of α-allenic
alcohols. An efficient route to alkylidenecyclopropanes // J.Org.Chem. - 1993. Vol. 58. - № 19. - P. 5037–5039.
134. Russo J.M., Price W.A. Mild efficient trimethylaluminum-mediated
cyclopropanations. An innovative synthesis of the new dehydrogenase inhibitor
spiropentaneacetic acid // J. Org. Chem. - 1993. - Vol. 58. - № 13. - P. 3589–3590.
135. Wiberg K.B., Chaves A. Predominant inversion of configuration in an
intramolecular carbene addition to an alkene // J. Am. Chem. Soc. - 1989. - Vol.
111. - № 20. - P. 8052–8053.
136. Томилов Ю.В. и др. Разложение N-нитрозо-N-циклопропилмочевины в
присутствии восстановителей как новый способ генерирования
циклопропильного радикала // Изв. АН. Сер. хим. - 2006. - № 11. - С. 1934–
1938.
280
137. Томилов Ю.В., Костюченко И.В., Нефедов О.М. Синтез и свойства азотистых
гетероциклов, содержащих спиросочлененный циклопропановый фрагмент //
Успехи химии. - 2000. - Т. 69. - № 6. - С. 507–527.
138. Костюченко И.В. и др. Восстановление замещенных спиро[циклопропан-3-(1пиразолинов)] в спиро[циклопропан-3-пиразолидины] и производные 1-(2аминоэтил)циклопропиламина // Изв. АН. Сер. хим. - 2005. - № 11. - С. 2482–
2490.
139. Томилов Ю.В. и др. Присоединение генерируемого in situ диазоциклопропана
к производным акриловой кислоты и химические превращения получаемых
функциональнозамещенных спиро(пиразолинциклопропанов // Изв. АН. Сер.
хим. - 1997. - № 3. - С. 532–539.
140. Томилов Ю.В. и др. Образование полициклических углеводородов со
спиропентановым или метиленциклобутановым фрагментом при
термическом разложении циклопропансодержащих 1-пиразолинов // Изв. АН.
Сер. хим. - 1994. - № 4. - С. 662–667.
141. Томилов Ю.В. и др. Взаимодействие диазоалканов с непредельными
соединениями. 14. Реакции диазометана, диазоциклопропана и
метилдиазоацетата с 3-винил-1,1,2,2-тетрафторциклобутаном и 1-винил-2,3,3трифторциклобутеном с образованием [3+2]- и [1+2]-циклоаддуктов // Изв.
АН. Сер.хим. - 2001. - № 11. - С. 2019–2025.
142. Томилов Ю.В., Шулишов Е.В., Нефедов О.М. Взаимодействие диазоалканов
с непредельными соединениями. 10. 1,3-диполярное циклоприсоединение
диазоциклопропана к напряженным циклоалкенам // Изв. АН. Сер. хим. 1991. - № 5. - С. 1057–1062.
143. Томилов Ю.В. и др. 1,3-Диполярное присоединение диазоциклопропана к
метиленлактонам эудесманового типа и термолиз образующихся спирановых
пиразолинов // Изв. РАН. Сер. хим. - 2012. - № 2. - С. 280–286.
144. Томилов Ю.В. и др. Термическое разложение напряженных спиро(1пиразолин-3,1‘-циклопропанов) // Изв. АН. Сер. хим. - 1995. - № 11. - С.
2203–2207.
145. Гусева Е.В. и др. 1,3-Диполярное циклоприсоединение диазометана и
диазоциклопропана к 3-метил-2-фторбутадиену и термические превращения
281
фторсодержащих винилпиразолинов и винилциклопропанов // Изв. АН.
Сер.хим. - 2004. - № 6. - С. 1265–1269.
146. Костюченко И.В. и др. Синтез и термические превращения пиразолинов,
полученных путем 1,3-диполярного присоединения диазоциклопропана к
малеимидам // Изв. АН. Сер.хим. - 2008. - № 8. - С. 1680–1685.
147. Waldemar A., Thomas O., Gerald Z. Photochemistry of the azoalkanes 2,3diazabicyclo[2.2.1]hept-2-ene and spiro[cyclopropane-7,1‘-[2,3]diazabicyclo[2.2.1]hept-2-ene]: on the questions of one-bond vs. two-bond
cleavage during the denitrogenation, cyclization vs. rearrangement of the 1,3-di // J.
Org. Chem. - 1985. - Vol. 50. - № 18. - P. 3303–3312.
148. McElwee-White L., Dougherty D.A. Concerning the viability of 1,4,6,9spiro[4.4]nonatetrayl as a reactive intermediate. New biradical-to-biradical
rearrangements // J. Am. Chem. Soc. - 1984. - Vol. 106. - № 12. - P. 3466–3474.
149. Gustavson G. Ueber aethylidentrimethylen // J. Prakt. Chem. - 1896. - Vol. 54. - P.
104–107.
150. Gustavson G., Bulatoff F.H. Ueber die bildung von ketopentamethylen aus
vinyltrimethylenbromid // J. Prakt. Chem. - 1897. - Vol. 56. - № 1. - P. 93–95.
151. Fecht H. Uber spirocyclane // Chem. Ber. - 1907. - Vol. 40. - P. 3883–3891.
152. Zelinsky N. Uber das spirocyclan, seine synthese und sein verhalten bei der
reduktionskatalyse // Chem. Ber. - 1913. - Vol. 46. - P. 160–163.
153. Applequist D.E., Fanta G.F., Henrikson B.W. Chemistry of Spiropentane. I. An
improved synthesis of spiropentane // J. Org. Chem. - 1958. - Vol. 23. - № 11. - P.
1715–1716.
154. Яновская Л.А., Домбровский В.А., Хусид А.Х. Циклопропаны с
функциональными группами. - М.: Наука, 1980. - 224 c.
155. Дьяченко А.И. и др. Реакция тетрагалоиднеопентанов с металлорганическими
соединениями // Изв.АН. СССР. Сер. хим. - 1979. - № 6. - С. 1419.
156. Дьяченко А.И., Протасова Е.Л., Нефедов О.М. Направленный синтез
спиропентана из тетрабромнеопентана // Изв.АН. СССР. Сер. хим. - 1979. - №
5. - С. 1166–1167.
157. Донская Н.А. и др. Синтез замещенных метиленциклопропанов
металлированием циклопропилбромидов, содержащих
282
метиленциклопропановый фрагмент // Журнал орг. химии. - 1980. - Т. 16. - №
3. - С. 563–571.
158. Fitjer L. Syntheses and coupling reactions of vinylcyclopropanes and
vinylidenedicyclopropanes halogenated in allylic positions // Chem. Ber. - 1982. Vol. 115. - № 3. - P. 1035–1046.
159. Bumgaedner С.L. Elimination reactions. IV. Phenylspiropentane by elimination //
J. Org. Chem. - 1964. - Vol. 29. - № 3. - P. 767–768.
160. Wade P.A., Kondracki P.A., Carroll P.J. Polynitro-substituted strained-ring
compounds. 2. 1,2-Dinitrospiropentanes // J. Am. Chem. Soc. - 1991. - Vol. 113. № 23. - P. 8807–8811.
161. Донская Н.А., Бессмертных А.Г. Пространственно экранированные
галогеноциклобутаноны. VII. Циклопропилзамещенные хлорциклобутаноны
в синтезе метиловых эфиров циклопропанкарбоновых кислот // Журнал орг.
химии. - 1991. - Т. 27. - № 8. - С. 1681–1685.
162. Rifi M.R. Electrochemical preparation of higly strained hydrocarbons. IV.
Controlled potential electrolysis // J. Org. Chem. - 1971. - Vol. 36. - № 14. - P.
2017–2018.
163. Гольдин М.М., Дьяченко А.И., Феоктистов А.Г. Об электровосстановлении
тетрабромнеопентана и 1,1-бисбромметилциклопропана // Изв. АН CCCР.
Сер. хим. - 1975. - № 11. - С. 2605–260.
164. Зефиров Н.С. и др. Восстановление 2-винил-1,1бис(бромметил)циклопропана // Журнал орг. химии. - 1987. - Т. 23. - № 10. С. 2109–2120.
165. Zhang D.-H., Wei Y., Shi M. Gold(I)-Catalyzed Cycloisomerization of Nitrogenand Oxygen-Tethered Alkylidenecyclopropanes to Tricyclic Compounds // Chem.
Eur. J. - 2012. - Vol. 18. - № 23. - P. 7026–7029.
166. Farmer E.H. CCCXCV.—Experiments on the synthesis of substances possessing
the Ladenburg formula. Part I. Associated three-carbon ring systems // J. Chem.
Soc., Trans. - 1923. - Vol. 123. - P. 3332–3341.
167. Muller E., Roser O. Uber die Einwirkung von Diazoverbindungen auf Butadien //
J. prakt. Chem. - 1932. - Vol. 133. - № 9-10. - P. 291–304.
283
168. Slabey V.A. Reaction of Cyclopropyl Chloride with Lithium. Isolation of
Dicyclopropyl // J. Am. Chem. Soc. - 1952. - Vol. 74. - № 19 - P. 4928–4930.
169. Smith L.I., Roger E.R. Cyclopropanes. VII. 2-Phenylbicyclopropyl // J. Am. Chem.
Soc. - 1951. - Vol. 73. - № 8. - P. 3840–3842.
170. Skattebol L. Chemistry of gem-Dihalocyclopropanes. II.1 The Reaction of Dienes
with Dibromocarbene // J. Org. Chem. - 1964. - Vol. 29. - № 10. - P. 2951–2956.
171. Dehmwlow E.V. Reaktionen von dienen mit dem dichlorcarbenreagens von
makosza und wawrzyniewicz // Tetrahedron. - 1972. - Vol. 28. - № 1 - P. 175-179.
172. Аверина Е.Б. и др. Аддукты бром- и дибромкарбенов с дицикло[6.1.0]нон-2еном и трицикло[8.1.0.01,9.04,6]дека-2,6-диеном в реакции с t-BuOK //
Журнал орг. химии. - 2001. - Т. 37. - № 10. - С. 1478–1482.
173. Крышталь Г.В., Кучеров В.Ф., Яновская Л.А. Использование ацетальной
защиты для синтеза циклопропановых спиртов // Изв. АН. Сер. хим. - 1978. № 12. - С. 2806–2807.
174. Хусид, А.Х. и др. Синтез ацеталей ди- и трициклопропановых альдегидов //
Изв. АН СССР. Сер. хим. - 1977. - № 9. - С. 2135.
175. Климкин М.А. и др. Взаимодействие (1S,2S)-1-(2-ацетоксивинил)-2,2диметил-3-ацетоксиметилциклопропана с галоформами в условиях
межфазного катализа // Изв. АН. Сер. хим. - 2002. - № 9. - С. 1620–1621.
176. Касрадзе В.Г. и др. Синтез дициклопропанов на основе 4,7,7-триметил-3оксабицикло[4.1.0]гепт-4-ен-2-она // Журнал орг. химии. - 2007. - Т. 43. - № 6.
- С. 838–842.
177. Фокин А.А. и др. Ключевые синтоны пиретроидных инсектицидов на основе
3-карена // Укр. хим. журнал. - 1992. - Т. 58. - С. 1127–1128.
178. Фокин А.А. и др. Функциональные производные 2-карена в
энантиоселективном синтезе циклопропансодержащих пиретроидов //
Журнал орг. химии. - 1994. - Т. 30. - № 5. - С. 669–679.
179. Фокин А.А. и др. Функционализация 4,7,7-триметил-3оксабицикло[4.1.0]гепт-2-он-4ена дихлоркарбеном // Журнал орг. химии. 1990. - Т. 26. - № 6. - С. 1363–1365.
284
180. Seyferth D. et al. Halomethyl-Metal Compounds. II. The Preparation of gemDihalocyclopropanes by the Reaction of Phenyl(trihalomethyl)mercury
Compounds with Olefins // J. Am. Chem. Soc. - 1965. - Vol. 87. - P. 4259–4270.
181. Itoh T., Emoto S., Kondo M. Synthesis of enantiomerically pure
tributylstannylcyclopropanes through lipase-catalyzed reaction // Tetrahedron. 1998. - Vol. 54. - № 20. - P. 5225-5232.
182. Overberger C.G., Halek G.W. Monomers and Polymers, A Synthesis of Vinyl
Cyclopropane and Dicyclopropyl // J. Org. Chem. - 1963. - Vol. 28. - № 3. - P.
867–868.
183. Efferbenger F., Podszun W. Cycloadditions to 1,1-Dicyclopropylethylene //
Angew. Chem., Int. Ed. - 1969. - Vol. 8. - № 12. - P. 976.
184. Denis J.M., Girard C., Conia J.M. Improved Simmons-Smith reaction // Synthesis.
- 1972. - № 10. - P. 549–551.
185. Girard C., Conia J.M. The double cyclopropanation of enone silyl enol ethers. A
good route to 1-cyclopropyl-cyclopropanols and to cyclopropylketones. //
Tetrahedron Lett. - 1974. - Vol. 15. - № 37 - P. 3333-3334.
186. Fitjer L., Conia J.-M. Eliminations from Three-Membered Rings:
Cyclopropylcyclopropene and Bicyclopropylidene from 1-Chiorobicyclopropyl //
Angew. Chem., Int. Ed. - 1973. - Vol. 12. - № 4. - P. 332–334.
187. Зефиров Н.С., Кожушков С.И., Кузнецова Т.С. Образование диспиро[2.0.
3.2]нонанового скелета с помощью двухстадийной циклопропилметильнойциклобутильной перегруппировки // Журнал орг. химии. - 1988. - Т. 24. - № 2.
- С. 447–448.
188. Barrett A.G.M. et al. Assembly of the antifungal agent FR-900848 and the CETP
inhibitor U-106305: studies on remarkable multicyclopropane natural products //
Chem. Commun. - 1997. - P. 1693–1700.
189. Teichert J.F. et al. Organocatalytic Reduction of Carbon−Carbon Double Bonds in
Racemization-Sensitive Compounds // ACS Catal. - 2011. - Vol. 1. - № 4. - P.
309–315.
190. Barrett A.G.M. et al. Determination of the full structure and absolute
stereochemistry of the antifungal agent FR-900848: an X-ray crystallographic
285
study of (1R,3S,4R,6S,7S,9R,10S,12R)-quatercyclopropyl-1,12-dimethanediyl di4-bromobenzoate // J. Chem. Soc., Chem. Commun. - 1995. - P. 1143–1144.
191. Arai I., Mori A., Yamamoto H. An asymmetric Simmons-Smith reaction // J. Am.
Chem. Soc. - 1985. - Vol. 107. - № 26. - P. 8254–8256.
192. Ukaji Y., Nishimura M., Fujisawa T. Enantioselective Construction of
Cyclopropane Rings via Asymmetric Simmons-Smith Reaction of Allylic Alcohols
// Chem. Lett. - 1992. - Vol. 21. - № 1. - P. 61–64.
193. Theberge C.R., Zercher C.K. A divergent diastereoselective approach to
bicyclopropanes // Tetrahedron Lett. - 1995. - Vol. 36. - № 31 - P. 5495-5498.
194. Barrett A.G.M. et al. Stereochemical Elucidation of the Pentacyclopropane
Antifungal Agent FR-900848 // J. Org. Chem. - 1996. - Vol. 61. - № 10. - P. 3280–
3288.
195. Charette A.B. et al. Enantioselective Cyclopropanation of Allylic Alcohols with
Dioxaborolane Ligands: Scope and Synthetic Applications // J. Am. Chem. Soc. 1998. - Vol. 120. - № 46. - P. 11943–11952.
196. Barrett A.G.M., Kasdorf K. Total synthesis of the antifungal agent FR-900848 //
Chem. Commun. - 1996. - № 1. - P. 325–326.
197. Barrett A.G.M., Kasdorf K. Total Synthesis of the Pentacyclopropane Antifungal
Agent FR-900848 // J. Am. Chem. Soc. - 1996. - Vol. 118. - № 45. - P. 11030–
11037.
198. Barrett A.G.M., Kasdorf K., Williams D.J. Approaches to the assembly of the
antifungal agent FR-900848: studies on double asymmetric cyclopropanation and
an X-ray crystallographic study of (1R,2R)-1,2-bis-[(1S,2S)-2-methylcyclopropyl]1,2-ethanediyl 3,5-dinitrobenzoate // J. Chem. Soc., Chem. Commun. - 1994. - №
15. - P. 1781–1782.
199. Barrett A.G.M. et al. Recent advances in the synthesis of antifungal agents // Pure
and Appl. Chem. - 1997. - Vol. 69. - № 3. - P. 383–388.
200. Donaldson W.A. Synthesis of cyclopropane containing natural products //
Tetrahedron. - 2001. - Vol. 57. - № 41 - P. 8589-8627.
201. Bojase G. et al. Synthesis and properties of the ivyanes: the parent 1,1oligocyclopropanes // Chem. Sci. - 2011. - № 2. - P. 229–232.
286
202. Imamoto T. et al. Tandem one-carbon homologation of esters to cyclopropanols //
Tetrahedron Lett. - 1989. - Vol. 30. - № 38 - P. 5149-5152.
203. Barluenga J. et al. One-pot synthesis of 1-substituted cyclopropanols from
carboxylic acid chlorides // Synthesis. - 1987. - № 6. - P. 584–586.
204. Dotz K.H., Fischer E.O. Übergangsmetall-Carben-Komplexe, XLII. Synthese von
Cyclopropanderivaten aus α.β-ungesättigten Carbonsäureestern mit Hilfe von
Übergangsmetall-Carbonyl-Carben-Komplexen // Chem. Ber. - 1972. - Vol. 105. № 4. - P. 1356–1367.
205. Herndon J.W., Turmer S.U. Reaction of cyclopropylcarbene-chromium complexes
with alkenes; Synthesis of cyclopropylcyclopropanes // Tetrahedron Lett. - 1989. Vol. 30. - № 36. - P. 4771.
206. Herndon J.W., Turmer S.U. Synthesis of bicyclopropyl derivatives from the
reaction of cyclopropylcarbene-chromium complexes with alkenes // J. Org. Chem.
- 1991. - Vol. 56. - № 1. - P. 286–294.
207. Harvey D.F., Sigano D.M. Carbene−Alkyne−Alkene Cyclization Reactions //
Chem. Rev. - 1996. - Vol. 96. - № 1. - P. 271–288.
208. Зефиров Н.С., Кожушков С.И., Кузнецова Т.С. Фотохимическая
перегруппировка в ряду 2-винил-1-(бромметил) циклопропанов // Журнал
орг. химии. - 1989. - Т. 25. - № 5. - С. 910–921.
209. Лукин К.А., Зефиров Н.С. Взаимодействие циклоолефинов, содержащих
циклопропановый фрагмент с диазометаном в присутствии Pd(acac)2 //
Журнал орг. химии. - 1988. - Т. 24. - № 8. - С. 1648–1652.
210. Braun S., Luttke W. Die Rotationsisomerie des Bicyclopropyls, III NMRSpektroskopische Untersuchungen an torsionswinkelfixierten BicyclopropylDerivaten // Chem. Ber. - 1976. - Vol. 109. - № 1. - P. 320–328.
211. Engelhard M., Luttke W. cis, trans-Tetracyclo[6.1.0.02,4.05,7]nonane, ―transTrishomobenzene‖ // Angewandte Chemie, Int. Ed. - 1972. - Vol. 11. - № 4. - P.
310.
212. Doering W.E., Roth W.R. A rapidly reversible degenerate cope rearrangement :
Bicyclo[5.1.0]octa-2,5-diene // Tetrahedron. - 1963. - Vol. 19. - № 5 - P. 715-737.
213. Roth W.R., Konig J. Wasserstoff-Verschiebungen, III. Thermische Isomerisierung
von cis-Hexadien-(1.4) // Lieb. Ann. Chem. - 1965. - Vol. 688. - № 1. - P. 28–39.
287
214. Дьяконов И.А., Мызникова В.Ф. Сб. статей общей химии. Ленинград: АН
СССР. - 1956.
215. Tomilov Y.V. et al. Palladium(II)-catalyzed cyclopropanation of simple allyloxy
and allylamino compounds and of 1-oxy-1,3-butadienes with diazomethane //
Synthesis. - 1990. - № 3. - P. 246–248.
216. Долгий, И.Е., Шаврин К.Н., Нефедов О.М. Циклопропанирование винил- и
аллилгалогенидов диазометаном в присутствии комплексов однохлористой
меди с трифенилфосфитом // Изв. АН СССР. Сер. хим. - 1987. - № 1. - С. 135.
217. Overberger C.G. et al. Azo compounds. 1. Synthesis and decomposition of 3,3‘diphenyl-5,5'-bi-1-pyrazoline // J. Org. Chem. - 1971. - Vol. 36. - № 7. - P. 975–
978.
218. Martelli J., Carrie R. Réaction de diazocomposés avec des esters cinnamylidène
cyanacétiques diversement substitués en β des groupements fonctionnels et avec les
malononitriles correspondants : Étude comparative de composés diversement
substitués en β et γ. Évolution des cycloa // Tetrahedron. - 1978. - Vol. 34. - № 8 P. 1163-1173.
219. Прокопенко В.В. и др. Синтез и химические превращения 2-циклопропил-2диазоацетатов // Изв. АН. Сер. хим. - 2007. - № 8. - С. 1459–1465.
220. Moss R.A., Fantina M.E. Elusive carbenes. Olefinic capture of
cyclopropylchlorocarbene and related species // J. Am. Chem. Soc. - 1978. - Vol.
100. - № 21. - P. 6788–6790.
221. Moss R.A. et al. Reactivity of cyclopropylchlorocarbene: an interactive
experimental and theoretical analysis // J. Am. Chem. Soc. - 1979. - Vol. 101. - №
17. - P. 5088–5090.
222. Шаврин К.Н., Хусид А.Х., Нефедов О.М. Генерация
циклопропилхлоркарбена из дихлорметилциклопропана // Изв. АН СССР.
Сер. хим. - 1988. - № 11. - С. 2652–2653.
223. Huang H., Platz M.S. Intermolecular chemistry of a cyclopropylcarbene and its
mechanistic implications // Tetrahedron Lett. - 1996. - Vol. 37. - № 46. - P. 8337.
224. Cebula R.E.J. et al. Ylide-mediated bis-cyclopropane formation: A reversal in
substrate-mediated facial selectivity // Tetrahedron Lett. - 1996. - Vol. 37. - № 46 P. 8341-8344.
288
225. Dziwok K. et al. 1,1′-Bis(diphenylphosphino)bicyclopropyl: Synthesis, Properties,
Precursors, Derivatives, and Metal Complexes // Chem. Ber. - 1990. - Vol. 123. № 3. - P. 423–431.
226. Charette A.B., Rossimiriam P.D.F.-G. Synthesis of contiguous cyclopropanes by
palladium-catalyzed suzuki-type cross-coupling reactions // Tetrahedron Lett. 1997. - Vol. 38. - № 16 - P. 2809-2812.
227. Kurahashi T. et al. 1,1′-Linked Cyclopropane Derivatives: The Helical
Conformation of Quinquecyclopropanol // Angew. Chem., Int. Ed. - 2007. - Vol.
46. - № 34. - P. 6545–6548.
228. Falck J.R. et al. Synthesis of the Polycyclopropane Antibiotic FR-900848 via the
Horeau Gambit // J. Am. Chem. Soc. - 1996. - Vol. 118. - № 25. - P. 6096–6097.
229. Rubina M., Gevorgyan V. Cyclopropylstannanes: synthesis and applications //
Tetrahedron. - 2004. - Vol. 60. - № 14 - P. 3129-3159.
230. De Meijere A., Liittke W., Heinrich F. Die Rotationsisomerie des Bicyclopropyls,
I. IR- und 1H-NMR-spektroskopische Untersuchungen an Bicyclopropyl,
Octadeuteriobicyclopropyl und einigen Bicyclopropyl-Derivaten // Lieb. Ann.
Chem. - 1974. - Vol. 1974. - № 2. - P. 306–327.
231. O‘Bannon P.E., Dailey W.- P. Generation and reactivity of the 1-nitrocyclopropyl
anion // J. Am. Chem. Soc. - 1989. - Vol. 111. - № 26. - P. 9244–9245.
232. Kai Y. et al. Structure, Synthesis, and Properties of Some Persubstituted 1,2Dintroethanes. In Quest of Nitrocyclopropyl-Anion Derivatives // Helvetica
Chimica Acta. - 1982. - Vol. 65. - № 1. - P. 137–161.
233. Mariella R.P., Roth A.J. Organic Polynitriles. II. Some 1,1,2,2-Tetracyanocyclopropanes and Their Conversion to Substituted Itaconic Acids // J. Org.
Chem. - 1957. - Vol. 22. - № 9. - P. 1130–1133.
234. Kozhushkov S.I., Leonov A., De Meijere A. Simple Large-Scale Preparation of
1,2,3-Tris-Acceptor Substituted Cyclopropanes // Synthesis. - 2003. - № 6. - P.
956–958.
235. Seebach M. et al. Stereoselective Preparation of Six Diastereomeric
Quatercyclopropanes from Bicyclopropylidene and Some Derivatives // Chem.
Eur. J. - 2007. - Vol. 13. - № 1. - P. 167–177.
236. Bertus P., Szymoniak J. Ti-Mediated Chemoselective Conversion of Cyanoesters
and Cyanoamides into b-Aminoesters and 1-Aza-spirolactams Bearing a
Cyclopropane Ring. // Synlett. - 2003. - № 2. - P. 265–267.
289
237. Gandon V., Bertus P., Szymoniak J. A Straightforward Synthesis of Cyclopropanes
from Aldehydes and Ketones // Eur. J. Org. Chem. - 2000. - Vol. 2000. - №. 22. P. 3713–3719.
238. Taylor R.E., Ameriks M.K., LaMarche M.J. A novel approach to
oligocyclopropane structural units // Tetrahedron Lett. - 1997. - Vol. 38. - № 12 P. 2057-2060.
239. Schaumann E., Kirschning A., Narjes F. Synthesis of vinylcyclopropanes from
epoxides // J. Org. Chem. - 1991. - Vol. 56. - № 2. - P. 717–723.
240. Taylor R.E., Engelhardt C.F., Yuan H. Oligocyclopropane Structural Units from
Cationic Intermediates // Org. Lett. - 1999. - Vol. 1. - № 9. - P. 1257–1260.
241. Taylor R.E., Engelhardt C.F., Schmitt M.J. Biosynthetic inspirations: cationic
approaches to cyclopropane formation // Tetrahedron. - 2003. - Vol. 59. - № 30. P. 5623-5634.
242. Lincoin C.M., White J.D., Yokochi A.F.T. Stereochemistry of contiguous
cyclopropane formation from cascade cyclization of a skipped dienyl homoallyl
triflate // Chem. Commun. - 2004. - № 24. - P. 2846–2847.
243. Sheshenev A.E. et al. Stereocontrol in ene-dimerisation and trimerisation of 1trimethylsilyl-3-phenylcyclopropene // Tetrahedron Lett. - 2006. - Vol. 47. - № 16.
- P. 2839–2843.
244. Gon-Ann L., Chi-Sheng C. 1-Chloro-3-trimethylsilylcyclopropene-A new
synthesis of 3,3′-bicyclopropenyl // Tetrahedron Lett. - 1997. - Vol. 38. - № 50 - P.
8717-8720.
245. Binger P., Biedenbach B. Reaktionen der Cyclopropene, VIII übergangsmetallkatalysierte Cycloadditionen mit 3,3-Dimethyoxycyclopropen // Chem. Ber. 1987. - Vol. 120. - № 4. - P. 601–605.
246. Несмеянова О.А., Рудашевская Т.Ю. Синтез замещенных
циклопропилкарбинолов и циклопропилкетонов на основе реакции
циклопропеновых углеводородов с реагентом Гриньяра // Изв. АН СССР.
Сер. хим. - 1978. - № 7. - С. 1562–1564.
247. Kim S.Y., Chung Y.K. Rhodium(I)-Catalyzed Cycloisomerization of 1,6-Enynes to
Bicyclo[4.1.0]heptenes // J . Org. Chem. - 2010. - Vol. 75. - № 4. - P. 1281–1284.
248. Kim S.Y. et al. Rhodium-Catalyzed Carbonylative [3+3+1] Cycloaddition of
Biscyclopropanes with a Vinyl Substituent To Form Seven-Membered Rings //
Angew. Chem., Int. Ed. - 2008. - Vol. 47. - № 26. - P. 4914–4917.
290
249. Son S., Kim S.Y., Chung Y.K. Rhodium-Catalyzed Rearrangement Reaction of
Azabicyclo[4.1.0]heptenes bearing Cyclopropyl and Aryl Groups to
Arylhexahydroisoquinolines // ChemistryOpen. - 2012. - Vol. 1. - № 4. - P. 169–
172.
250. Sim S.H., Park Y., Chung Y.K. Platinum-catalyzed transformation of alkyne allyl
alcohols and sulfonamides into heterotricyclo[3.3.1.0]nonanes // Synlett. - 2012. № 3. - P. 473–477.
251. Chatani N. et al. Construction of Novel Polycyclic Ring Systems by TransitionMetal-Catalyzed Cycloisomerization of Ene−Ene−Ynes. Interception of a
Carbenoid Intermediate in Skeletal Reorganization of Enynes // J. Am. Chem. Soc.
- 1998. - Vol. 120. - № 35. - P. 9104–9105.
252. Simonneau A. et al. Ring Expansions Within the Gold-Catalyzed
Cycloisomerization of O-Tethered 1,6-Enynes. Application to the Synthesis of
Natural-Product-like Macrocycles // ChemCatChem. - 2013. - Vol. 5. - № 5. - P.
1096–1099.
253. Vasu D. et al. Gold-Catalyzed Oxidative Cyclization of 1,5-Enynes Using External
Oxidants // Angew. Chem., Int. Ed. - 2011. - Vol. 50. - № 30. - P. 6911–6914.
254. Hoberg H. Zur kenntnis sogenannter carben-reactionen // J. Lieb. Ann. - 1962. Vol. 656. - № 1. - P. 1–14.
255. Miller D.B. Reaction of triethylaluminum and polygalomethanes: formation of
cyclopropane and cycloheptatriene derivatives // Tetrahedron Lett. - 1964. - Vol. 5.
- № 17. - P. 989–993.
256. Lindeman L.P., Adams J.Q. Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrometry.
Chemical shifts for the paraffins through C9. // Anal. Chem. - 1971. - Vol. 43. - №
10. - P. 1245–1252.
257. Maruoka К., Fukutani Y., Yamamoto H. Trialkilaluminum - alkylidene iodide. A
powerful cyclopropanation agent with unique selectivity // J. Org. Chem. - 1985. Vol. 50. - № 22. - P. 4412–4414.
258. Li Z.-H. et al. A density functional theory study of aluminum carbenoid
(CH3)2AlCH2X(X=Cl, Br, I) promoted cyclopropanation reactions compared to
IMCH2I(M=Li, Sm, Zn) carbenoids // Organometallics. - 2006. - Vol. 25. - № 15. P. 3735–3742.
291
259. Lynch B.J., Truhlar D.G. How Well Can Hybrid Density Functional Methods
Predict Transition State Geometries and Barrier Heights? // The Journal of Physical
Chemistry A. - 2001. - Vol. 105. - № 13. - P. 2936–2941.
260. Vo-Quang L., Cadiot - P. Contribution à l‘étude de l'action des dihalocarbènes et
du réactif iodure de méthylène-couple zinc-cuivre sur les acétyléniques // Bull.
Soc. Chim. France. - 1965. - Vol. 32. - № 11. - P. 1525-1531.
261. Wittig G., Hutchinson J.J. Zur existenz niedergliedriger cycloalkine; XIV.
Reactionen von cyclooktin mit einigen carbenoiden und carben-vorlaufern // J.
Lieb. Ann. Chem. - 1970. - Vol. 741. - № 1.- P. 79–88.
262. Maercker A., Theysohn W. Versuche zur Umlagerung von 2-Cyclopropyl-athylAnionen // Lieb. Ann. Chem. - 1972. - Vol. 157. - № 1. - P. 132–157.
263. Kazuta Y., Matsuda A., Shuto S. Development of versatile cis- and trans-dicarbonsubstituted chiral cyclopropane units: synthesis of (1S,2R)- and (1R,2R)-2aminomethyl-1-(1H-imidazol-4-yl)cyclopropanes and their enantiomers as
conformationally restricted analogues of histamine // J. Org. Chem. - 2002. - Vol.
67. - № 5. - P. 1669–1677.
264. Kobrich G., Fischer R.-H. Metall-halogen-austausch und ligandenwechsel an
carbenoiden // Chem. Berichte. - 1968. - Vol. 101. - № 9. - P. 3219–3229.
265. Laubengayer A.W.., Gilliam W.F. The Alkyls of the Third Group Elements. I.
Vapor Phase Studies of the Alkyls of Aluminum, Gallium and Indium // J. Am.
Chem. Soc. - 1941. - Vol. 63. - № 2. - P. 477–479.
266. Eisch J.J., Damasevitz A.G. Organometallic compounds of group III. XXXV. The
stereospecific reductive alkylation of acetylenes by successive hydralumination and
carbodemetalation // J. Org. Chem. - 1976. - Vol. 41. - № 12. - P. 2214–2215.
267. Zweifel G., Lewis W. Stereoselective syntheses of ((E)- and (Z)-1-halo-1alkynyl)silanes from alkynes // J. Org. Chem. - 1978. - Vol. 43. - № 14. - P. 2739–
2744.
268. Nefedov O.M. et al. Cyclopropanation of unsaturated compounds with
diazomethane generated in situ: a new efficient and practical route to cyclopropane
derivatives // Mendeleev commun. - 1992. - Vol. 2. - № 1. - P. 13–15.
269. Dewar M.J.S. A review of the p-complex theory // Bull. Soc. Chim. France. - 1951.
- Vol. 18. - № 1. - C71–79.
270. Mango F.D., Dvoretzky I. The introduction of methylene into an iridium complex
// J. Am. Chem.Soc. - 1966. - Vol. 88. - № 8. - P. 1654–1657.
292
271. Romo D., Meyers A.I. An asymmetric route to enantiomerically pure 1, 2, 3trisubstituted cyclopropanes // J . Org. Chem. - 1992. - Vol. 57. - № 23. - P. 6265–
6270.
272. Wipf P., Lim S. Rapid carboalumination of alkynes in the presence of water //
Angew. Chem., Int. Ed. - 1993. - Vol. 32. - № 7. - P. 1068–1071.
273. Smith M.B. The monomer - dimer equilibria of liquid aliminum alkyls: III.
Trimethylaluminum: the monomer−dimer equilibria of liquid and gaseous
trimethylaluminum and triethylaluminum // J. Organomet. Chem. - 1972. - Vol. 46.
- № 1. - P. 31–49.
274. Vidal M., Dumont C., Arnand - P. Reaction de l‘iodure de methylene et du couple
zinc-cuivre sur les alcohols secondaires -acetyleniques substitutes // Tetrahedron
Lett. - 1966. - Vol. 7. - №. 42. - P. 5081–5086.
275. Battioni P., Vo-Quang L., Vo-Quang Y. Additions to allene compounds. 7.
Addition of carbenes to allenic hydrocarbons // Bull. Soc. Сhim. France. - 1970. № 11. - P. 3938–3942.
276. Zimmer R. et al. Palladium-catalyzed reactions of allenes // Chem. Rev. - 2000. Vol. 100. - № 8. - P. 3067–3125.
277. Dzhemilev U.M., Ibragimov A.G., Zolotarev A.- P. Synthesis of 1-Ethyl-cis-2,3dialkyl(aryl)aluminacyclopent-2-enes. A Novel Class of Five-membered
Organoaluminium Compounds // Mendeleev commun. - 1992. - Vol. 2. - № 4. - P.
135–136.
278. Zhang G., Musgrave C.B. Comparison of DFT Methods for Molecular Orbital
Eigenvalue Calculations // J. Phys. Chem. A. - 2007. - Vol. 111. - № 8. - P. 1554–
1561.
279. Negishi E. -i. et al. Multiple Mechanistic Pathways for Zirconium-Catalyzed
Carboalumination of Alkynes. Requirements for Cyclic Carbometalation Processes
Involving C−H Activation // J. Am. Chem. Soc. - 1996. - Vol. 118. - № 40. - P.
9577 – 9588.
280. Джемилев У.М. и др. Региоселективный синтез b-замещенных
алюмациклопентанов циклометаллированием a-олефинов с помощью Et3Al в
присутствии Cp2ZrCl2 // Изв.АН, Сер.хим. - 1990. - № 12. - С. 2831–2841.
281. Parfenova L.V. et al. On Study of Chemoselectivity of Reaction of Trialkylalanes
with Alkenes, Catalyzed with Zr π-Complexes // J. Organomet. Chem. - 2009. Vol. 694. - № 23. - P. 3725–3731.
293
282. Dzhemilev U.M., Ibragimov A.G. Regio- and stereoselective synthesis for a novel
class of organoaluminium compounds substituted aluminacyclopentanes and
aluminacyclopentenes assisted by zirconium catalysts // J. Organomet. Chem. 1994. - Vol. 466. - № 1. - P. 1–4.
283. Negishi E. -i. et al. Zirconium-catalyzed carboalumination of alkynes and enynes
as a route to aluminacycles and their conversion to cyclic organic compounds //
Tetrahedron Lett. - 1998. - Vol. 39. - № 17. - P. 2503 – 2506.
284. Джемилев У.М. и др. Первый пример препаративного синтеза
алюмоциклопентанов с участием комплексов циркония // Изв. АН СССР. Сер.
хим. - 1989. - Т. 38. - № 1. - С. 207–208.
285. Rousset C.J. et al. Zirconocene-promoted stereoselective bicyclization of 1,6- and
1,7-dienes to produce trans-zirconabicyclo[3.3.0]octanes and ciszirconabicyclo[4.3.0]nonanes // Tetrahedron Lett. - 1989. - Vol. 30. - № 38. - P.
5105 – 5108.
286. Джемилев У.М. и др. Алюмациклопропены-новый класс
алюминийорганических соединений // Изв. РАН. Сер. хим. - 1997. - Т. 46. - №
12. - С. 2269–2270.
287. Ibragimov A.G. et al. Regio- and stereoselective hydroalumination of disubstituted
acetylenes with Et3Al catalysed by Cp2TiCl2 // Mendeleev commun. - 1996. - № 6.
- P. 231–232.
288. Rilatt J.A., Kitching W. Mechanistic aspects of the titanocene dichloride-isopropyl
Grignard reduction of alkyl bromides // Organometallics. - 1982. - Vol. 1. - № 8. P. 1089–1093.
289. Terao J., Kambe N. Transition Metal-Catalyzed C–C Bond Formation Reactions
Using Alkyl Halides // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 2006. - Vol. 79. - № 5. - P. 663–
672.
290. Henrici-Olive G., Olive S. The Active Species in Homogeneous Ziegler–Natta
Catalysts for the Polymerization of Ethylene // Angew. Chem., Int. Ed. - 1967. Vol. 6. - № 9. - P. 790–798.
291. Brandsma L., Verkuijsse H.D. Synthesis of acetylenes, allenes, cumulenes: a
laboratory manual. Amsterdam-Oxford-New York: Elsevier SPC. - 1981. - P. 276.
292. Schmidt M.W. et al. General atomic and molecular electronic structure system // J.
Comput. Chem. - 1993. - Vol. 14. - № 11. - P. 1347–1363.
294