Содержание к диссертации
Введение
Литературный обзор 8
Нуклеофильное замещение водорода в ароматических системах 2,1-Бензизоксазолы (антранилы) 17
Способы получения 2,1-бензизоксазолов 17
Реакционная способность антранилов 32
Трансформации 2,1-бензизоксазолов 38
Обсуждение результатов 46
Синтез 3-арил-2,1-бензизоксазолов 46
Строение и чистота 3-арил-2,1-бензизоксазолов 57
Особенности взаимодействия лордт-замещенных нитроаренов с арилацетонитрилами
Взаимодействие «оря-замещенных нитроаренов с 2-метоксифенилацето нитрилом
Синтез 3-(2-алкоксифенил)антранилов 64
Трансформации антранилов в акридиноны 66
Поведение 5-11-3-арил-2,1-бензизоксазолов при электрофильном замещении
Поведение антранилов при электронном ударе 68
Формирование минорных продуктов ряда дибензоксазепинкарбонитрила
Образование бензойных кислот и других побочных продуктов в реакциях нуклеофильного замещения водорода СН-кислотами
Изучение структурных аналогов ключевого интермедиата
Взаимодействие нитрозобензола с арилацетонитрилами
Синтез фенилцианометилен пара-хинон монооксимов реакцией SNAT
Общая концепция взаимодействия пара замещенных нитроаренов с арилацетонитрилами 88
Экспериментальная часть 91
Исходные продукты 91.
Методики проведения реакций 92
Методики анализов 96
Идентификация полученных соединений 97
Выводы 112
Литература
- Способы получения 2,1-бензизоксазолов
- Особенности взаимодействия лордт-замещенных нитроаренов с арилацетонитрилами
- Поведение антранилов при электронном ударе
- Общая концепция взаимодействия пара замещенных нитроаренов с арилацетонитрилами
Введение к работе
Актуальность проблемы. Современные отрасли промышленности и науки нуждаются в развитой базе полифункциональных ароматических и гетероароматических соединений. Использование реакций нуклеофильного замещения водорода позволяет не только вводить новые группы в ароматическое или гетероароматическое ядро, но и создавать новые гетероциклические фрагменты, обеспечивающие синтезированным соединениям уникальные свойства. Особое внимание в последнее время уделяется гетероциклам, содержащим несколько различных гетероатомов. К подобным системам относятся 2,1-бензизоксазолы, или антранилы, применяемые в качестве многоплановых синтонов [1-4], полупродуктов для красителей и полимерных материалов, а также биологически активных веществ широкого спектра действия [5-7]. Это делает актуальным исследование закономерностей реакции получения З-арил-2,1-бензизоксазолов методом ароматического нуклеофильного замещения водорода (а именно влияние структуры реагента, поскольку влияние структуры нитросубстрата и кинетические закономерности взаимодействия 4-нитрохлорбензола с фенилацетонитрил ом были исследованы ранее [8]), и изучение реакционной способности антранилов, в частности их трансформаций в другие гетероциклические системы.
Наравне с изучением кинетических закономерностей, одним из классических методов выяснения пути сложных, многостадийных взаимодействий является выделение в индивидуальном состоянии и установление строения минорных продуктов [9]. Данные вещества свидетельствуют о наличии в реакционной системе ключевых интермедиатов, от которых берут начало побочные процессы. Систематический сравнительный анализ минорных продуктов (классификация, установление изменений соотношения основной/минорный
5 продукты в зависимости от условий реакции), особенно незаменим при изучении влияния структуры исходных веществ на протекание процесса.
Настоящая работа является частью научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре общей и биоорганической химии Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова и выполнена в соответствии с программами Минобразования РФ: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники на 2001-2002 гг.» в рамках проекта «Теоретические основы и общие методы получения азот- и галогенсодержащих полифункциональных ароматических соединений многоцелевого назначения», и «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники на 2003-2004 гг.», в рамках проекта «Теоретические основы получения функционализированных полиядерных ароматических соединений многоцелевого назначения». Цели работы:
изучение влияния структуры арилацетонитрилов на процесс
нуклеофильного замещения водорода в электронодефицитных
аренах;
уточнение картины механизма взаимодействия иа/вд-замещенных
нитроаренов с арилацетонитрилами путем выделения минорных
продуктов и изучения их структуры комплексным методом
анализа;
исследование реакционной способности 5-К-3-арил-2,1-
бензизоксазолов.
Научная новизна. Используя широкий ряд арилацетонитрилов, впервые проведено изучение влияния структуры реагента на закономерности их реакции с иора-замещенными нитроаренами.
Впервые проведен систематический сравнительный анализ минорных продуктов реакции нуклеофильного замещения водорода в нитроаренах карбанионами арилацетонитрилов.
Выявлены особенности строения промежуточных и конечных продуктов реакции нуклеофильного замещения водорода в шї/кі-замещенньїх нитроаренах карбанионами арилацетонитрилов, предложена структура ключевого интермедиата, на основании исследования его структурных аналогов установлена значительная роль стереохимических факторов в дальнейших превращениях данного промежуточного соединения, внесены уточнения в схему протекания реакции.
Методами спектроскопии ЯМР, ИК, УФ, масс-спектрометрии, квантовой химии, ВЭЖХ, ГЖХ, полярографии впервые проведено комплексное исследование строения и свойств антранилов, а также минорных продуктов, образующихся при их получении.
Впервые проведено систематическое изучение влияния локализации заместителей в арильном фрагменте 3-арил-2,1-бензизоксазолов на их склонность к термическим и протекающим в щелочной среде трансформациям. Установлено, что в условиях реакции нитрования 5-R-3-арилантранилы подвергаются перегруппировке в 2-К-7-нитро-9,10-дигидро-9-акридиноны. Предложена схема данного превращения.
Практическая значимость.
Синтезирован широкий круг 5-11-3-арил-2,1-бензизоксазолов (более 50 не описанных в литературе), многие из которых являются потенциальными биоактивными веществами, а также полупродуктами при получении лекарственных препаратов (транквилизаторов малой группы).
Разработаны и оптимизированы новые, не требующие дорогостоящих реактивов, методы получения производных 9,10-дигидро-9-акридинона, отличающиеся несложностью препаративного исполнения, малыми затратами операционного времени, высокими выходами и широкой вариабельностью условий.
На основании полученных данных о механизме реакции л-замещенных нитроаренов с арилацетонитрилами получены новые рычаги управления процессом синтеза 5-Я-3-арил-2,1-бензизоксазолов.
7 Положения выносимые на защиту.
Синтез широкого ряда 5-Я-3-арил-2}1-бензизоксазолов при использовании различных арилацетонитрилов.
Изучение влияния структуры реагента на процесс его взаимодействия с нитросубстратом.
Уточнение картины механизма взаимодействия 4-замещенных нитроаренов с арилацетонитриламн путем выделения минорных продуктов и исследования их структуры.
Влияние природы и локализации заместителей в арильном фрагменте 5-Х-3-арил-2,1-бензизоксазолов на их способность к трансформациям.
Способы получения 2,1-бензизоксазолов
Особое внимание эти соединения заслуживают потому, что содержат слабую связь N-0, которая является потенциальным местом раскрытия цикла. В то же время их циклическая система достаточно устойчива, что позволяет проводить реакции замещения и модифицирования функциональных групп, а в случае необходимости можно легко раскрыть цикл восстановлением или другим способом. Поэтому антранилы (2,1-бензизоксазолы) являются интересными и перспективными исходными соединениями, которые могут быть использованы в различных направлениях органического синтеза. Они служат исходными соединениями для получения многочисленных гетероциклических соединений [3,4], являются промежуточными соединениями в синтезе мономеров для термостойких полимеров [34], применяются в качестве антипирренов [50]. В то же время сами антранилы и их производные проявляют разнообразную биологическую активность [14, 35, 51, 52]. Поэтому внимание многих химиков-синтетиков обращено на разработку удобных методов синтеза этих соединений.
Методы синтеза 2,1-бензизоксазолов (антранилов) Наиболее общие методы получения 2,1-бензизоксазолов рассмотрены в обзорах [3, 4, 53, 54]. Их можно разделить на три основные группы: различные окислительно-восстановительные реакции, иногда включающие несколько стадий, циклизации азидопроизводных бензола и превращения других гетероциклических соединений: Одним из традиционных методов синтеза антранилов является восстановительная циклизация ароматических о-нитр о карбонильных соединений [3, 4]:
Было установлено, что кислородный атом цикла образуется из нитро-, а не карбонильной группы [3]. Для этой циклизации могут быть использованы различные химические восстановители (хлорид олова, сульфиды и гидросульфиды натрия или калия и др.) [4, 5, 55-58], выходы 2,1-бензизоксазолов достигают 60-70%. Ароматические о-нитрокарбонильные соединения превращаются в антранилы и при использовании электрохимического восстановления [59].
В некоторых орто-алкил замещенных ароматических нитросоединениях кислород нитрогруппы окисляет о/?/«о-заместитель, в результате чего образуются соответствующие оршо-замещенные нитрозосоединения, которые при добавлении в реакционную массу гидросульфита натрия циклизуются в соответствующие 2,1-бензизоксазолы [60]. Различные производные антранилов, в том числе и алкенильньге, были получены из орто-алкилзамещенных нитросоединений с использованием триэтилфосфина. Восстановление протекает так лее через нитрозо производные, что подтверждается синтезом 2,1-бензизоксазолов в три - четыре стадии из 2-нитрофенилциклопропанов через 2-нитрозопропиофенон [4, 57] и прямым синтезом антранилов из о-нитрозоацилбензолов при обработке трифенилфосфином [61], цинком в ледяной уксусной кислоте [62], сухим хлористым водородом в бензоле [63], бромистым водородом [64-66]:
Во всех этих случаях целевые антранилы образуются в смеси с другими продуктами и их выход не превышает 40%.
Реакция онитрозобензальдегида с бензил амином в хлороформе при комнатной температуре завершается через несколько минут образованием 3-(Н-бензиламино)-2,1-бензизоксазола как основного продукта по схеме [67]:
Соотношение антранил : азоксипродукт повышается с увеличением превоначального соотношения нитроз осубстрат : фенилгидразин 1,.,2 : 1, и с уменьшением количества растворителя. Добавление в реакционную массу 2-R-нитрозобензолов (R= Н, циклопропил) при соотношении исходных 1:1:1 приводит к получению всех возможных азоксисоединений и 3-этилантранила.
Алкилнитрозобензолы, как было показано в работе [69] на примере 2,6-диэтилнитрозобензола, быстро разрушаются в растворе или колонке ГЖХ с образованием двух основных продуктов, один из которых авторами идентифицирован как соответствующий антранил:
В других работах [70] показано, что в процессе формирования 2,1 бензизоксазолов при термолизе орто-нитрозоалкилбензолов происходит необычайно легкий 1,5-сдвиг протона алкильного заместителя; начальной стадией миграции является образование оксима:
В бензоле (кипячение, 35 ч) образуется 50% соответствующего антранила и 25% 2-метил-4,б-дитретбутиланилина, при осуществлении реакции в метаноле к этим двум продуктам добавляется иминосоединение (16%).
С выходом 18% реакцией внутримолекулярного нуклеофильного замещения группы SO2PI1 был получен соответствующий 2,1-бензизоксазол из орто-замещенного нитрозохинолина [71]: При взаимодействии о-нитробензгидрола с муравьиной кислотой или о-толуолсульфохлоридом в пиридине при 5 С в течение ночи образуется о-нитрозобензофенон, который при последующей обработке избытком тионилхлорида в хлороформе превращается с выходом 78% в 5-хлор-З-фенил-2,1-бензизоксазол [72].
При проведении данного взаимодействия в среде трифторметилкарбинол - бензол, интермедиат реакции (2-нитрозобензофенон) в присутствии бромоводорода образует 5-бром-З-фенил-2,1-бензизоксазол. Интересной особенностью является то, что внесение хлорид-анионов (добавка хлорида лития) приводит к замене брома на хлор, причем скорость этого процесса значительно возрастает в присутствии 2,6-лутидина [73].
Неожиданный результат был получен при изучении взаимодействия о-нитробензгидрола с N-бромсукцинимидом [74]. Образующийся о-нитробензгидрил бромид нестабилен даже при комнатной температуре и быстро превращается в 5-бром-3-фенил-2,1-бензизоксазол (выход 8%):
Особенности взаимодействия лордт-замещенных нитроаренов с арилацетонитрилами
Химические свойства 2,1-бензизоксазолов включают в себя процессы, протекающие с раскрытием цикла, и реакции, не затрагивающие антраниловый цикл [54, 62], Антранилы являются очень слабыми основаниями, их простые соли неизвестны, хотя в растворах кислот они протонируются. С хлоридом ртути (II) 2,1-бензизоксазолы образуют кристаллические комплексы [62].
Легкость раскрытия изоксазольного цикла широко применяется в синтетической химии. Основным способом расщепления гетероцикла является взаимодействие с различными восстанавливающими агентами. Восстановлением 2,1-бензизоксазолов получают с высокими выходами соответствующие ароматические о-аминокетоны, которые служат исходными соединениями для получения различных бензодиазепинов [147, 148]. В качестве восстановителей могут быть использованы: железо в уксусной и соляной кислотах, железный купорос в водном пропаноле, НВг, цинк в кипящем этаноле, триметилйодсилан, и др. [4, 64, 110,148-151].
УФ-облучение антранилов в концентрированной соляной, 66%-ной серной кислотах, метаноле приводит не только к восстановлению гетероцикла, но и к введению в бензольное кольцо хлора, гидрокси- или метоксигруппы [153, 154]. R
Основными продуктами реакции являются 2-амино-5-замещенные ацетофеноны или бензальдегиды, хотя в небольших количествах образуются и 3-замещенные соединения. Интересно, что фотолиз 2,1-бензизоксазолов в концентрированной серной кислоте завершается образованием 2,5- и 2,3-дигидроксиацетофенонов или бензальдегидов [154].
При обработке реагентом Вильсмейера антранилы расщепляются с образованием НЫ-замещенных аминобензофенонов с высоким выходом (88 96%) [155]: Me2N=CHCIP02CI R2 N Окисление 2,1-бензизоксазолов может приводить к продуктам азосочетания или к о-нитрозо- и о-нитрозамещенным бензолам [62]. Для 2,1-бензизоксазолов возможно анионное раскрытие цикла. Незамещеный антранил под действием оснований превращается в атраниловую кислоту [62]: а,- иц З-Метилзамещенный 2,1-бензгооксазол при действии оснований в более жестких условиях дает о-аминоацетофенон.
Чрезвычайно важным свойством антранилов является их способность легко трансформироваться в другие гетероциклические системы. Взаимодействием 3-арил-2Д-бензизоксазолов с реагентом Лавессона -(2,4-бис(4-метоксифенил)-2,4-дитиоксо-1,3,2,4-дитиадифосфетан) получают с высокими и умеренными выходами дибензо[Ь,г][1}5]диазоцины [156]: где Аг = С6Н5; С6Н40Ме-4; R= Н, Me; R = СІ, Br Взаимодействие антра[1,9-сс1;5,10-с (Г]бисизоксазола с первичными и вторичными аминами протекает с расщеплением одного из изоксазольных циклов и аминированием ароматического ядра [157]: N О NHj О NHj О NF Rj
Взаимодействием с различными сульфоксидами, трифенилфофином, алифатическими или ароматическими фосфидами получены антрахиноны, содержащие сульфамидную, трифенилфосфоазо, диалкил(арил)фосфоамидные группы [158]. 2,1-Бензизоксазолы расщепляются сходно [159]. Так, при воздействии с три фенил фосфином антранилы превращаются в иминофосфораны: где R, R\ R"= H, H, H; H, H, CI; Me, H, H; Me, N02, H; Ph, Br, H.
Интересно, что продукт реакции стабилен, несмотря на наличие в орто-положении друг к другу реакционных центров для взаимодействий типа Виттига, Вкупе со спектральными данными это говорит о существовании резонансно стабилизированного хелатного цикла.
Антранилы кватернизуются при действии диалкилсульфатов, бензилгалогенидов с образованием солей, которые легко подвергаются раскрытию цикла. При этом образуются смеси алкилированных о 36 аминобензальдегидов, о-аминобензофенонов или 1,2-дигидро-1-бензазет-2-онов [62,160, 161]:
Реакция 2,1-бензизоксазолов и некоторых конденсированных изоксазолов с малононитрилом в присутствии триэтиламина завершается образованием соответствующих 2-амино-3-цианопиридин-1-оксидов с высокими выходами [162-164]: где R = Н, Me, R = Н, N02, R" = Н, CI, N02 Взаимодействие 2,1-бензизоксазолов с арилиденмалононитрилами в присутствии триэтиламина приводит к образованию 2-аминохинолин-1-оксидов с выходом 60-80% [163]. Производные хинолинов являются результатом реакции антранилов с енаминами [165]: 2,1 -Бензизоксазолы вступают в реакции Дильса-Альдера, например с N-фенилмалеинимидом [166]: Реакции с ацетиленами также приводят к хинолинам, а при взаимодействии с дегидробензолом образуется акридин [166].
Относительная устойтивость 2,1-бензизоксазольного цикла позволяет проводить значительное число реакций с разнообразными реагентами, в ходе которых не происходит разрушения гетеро цикла, что обеспечивает широкие возможности для модификации антранилов, и синтеза конденсированных ароматических систем содержащих несколько гетероциклических фрагментов.
Поведение антранилов при электронном ударе
Об этом свидетельствуют данные масс- и ЯМР 1Н-спектроскопии. При кипячении в пропан-2-оле в отсутствие гидроксида натрия не наблюдается формирования акридонов Как оказалось, преобразование 5-R-3-(2-алкоксифенил)-антранилов в акридоны наблюдается и в отсутствие щелочи, но в таком высококипящем растворителе как декан. В результате контрольных опытов показано, что природа алкильного радикала алкоксигруппы не влияет на протекание процесса - антранилы отличающиеся друг от друга только вышеуказанным фрагментом (Me, Et, i-Pro, n-Bu) образуют один и тот же конечный продукт перегруппировки. В используемых реакционных условиях 2,1-бензизоксазолы, содержащие алкокси-группы в мета- и пара- положениях арильного фрагмента и 5-R-3-фенил-2,1-бензизоксазолы не подвергаются перегруппировке в акридоны. Данные факты свидетельствуют о несомненном участии о-алкокси-группы в перегруппировке.
При осуществлении реакции нитрования 5-хлор-3-фенил-2,1-бензизоксазола 14 не наблюдалось образования описанного в литературе динитропроизв одного антранила [167]. В используемых нами реакционных условиях формировался 2-хлор-4-нитро-9,10-дигидро-9-акридинон 87. Образование данного продукта подтверждается результатами физико-химических методов анализа (ЯМР Н-, масс-, ИК-спектроскопия). Обращает на себя внимание тот факт, что данное превращение происходит с умеренными выходами при использовании различных реагентов (HNO3, NO2-диоксид азота) и варьировании реакционных условий (растворитель- СНСЬ, СН2С12, СНзСООН, H2S04), в интервале температур от -10 до 60С. Интересно, что имеются данные о фотоперегруппировках 3-(2-нитрофенил)-2,1-бензизоксазолов в акридиноны, при этом, по данным авторов публикации, происходит атака фотовозбужденной нитрогруппы на С-3 положение антранила. Анализ экспериментальных данных показывает, что наиболее вероятным в использованных нами условиях является первоначальное формирование не 7,4-динитропроизводного, а 5-хлор-7-нитро-3-(2-нитрофенил)-антранила, который под воздействием радикальных частиц диоксида азота, содержащегося в азотной кислоте претерпевает сходное превращение:
Косвенными доказательствами такого направления процесса является нечувствительность реакции к смене растворителя, а также образование 2-хлор-7-нитро-9,10-дигидро-9-акридинона при барботировании раствора 5-хлор-3-фенилантранила в хлороформе бурым газом (NO2).
Очень важная информация о строении и свойствах органических соединений может быть получена из данных масс-спектрометрии. Поэтому были исследованы масс-спектры ряда антранилов с различными заместителями и сопоставлено их поведение при электронном ударе. Результаты представлены в табл. 7.
Отличительной особенностью распада бис-2,1-бензизоксазолов (69) является то, что при разрыве гетероцикла происходит образование довольно интенсивного пика иона PhCO. У соединений 14-37, 50, 53 при распаде этот фрагмент практически отсутствует.
Интересным является тот факт, что для всех соединений (кроме 18, 50, 55) в масс-спектрах наблюдается не очень интенсивный пик с массой 139. Скорее всего он принадлежит продукту какой-то перегруппировки антранилового фрагмента. Пик иона с массой 51, наблюдаемый для всех 2,1-бензизоксазолов (кроме 18), соответствует вероятно фрагменту распада антранилового цикла С4Н3.
Перегруппировки 5-БЇ.-3-арил-2,1-бензизоксазолов в акридиноны, имеющие место в столь широком спектре реакционных условий, заставляют внимательнее рассмотреть структуру данных соединений, а именно лабильность отдельных связей, а также как указанный параметр изменяется в зависимости от вводимых заместителей. Некоторые соединения подвергаются трансформации в газохроматографической колонке (см. главу 2,2.3). Подобное поведение следует ожидать и при электронном ударе. Это предположение подтверждается литературными данными [184].
Сравнительный анализ масс-спектров 5-хлор-3-фенил-2,1-бензизоксазола(14) и 2-хлор-9,10-дигидро-9-акридинона (86) показывает значительное сходство характера фрагментации молекулярных ионов данных веществ (см. табл. 8). Наблюдаемые пики ионов практически идентичны, и отличаются друг от друга лишь интенсивностью.
Обнаруженная закономерность свидельствует о том, что молекулярный ион 14 действительно первоначально трансформируется в акридинон, а затем претерпевает дальнейший распад. Однако, в масс-спектре 14 наблюдается пик иона массой 77, отсутствующий в случае 86.
Общая концепция взаимодействия пара замещенных нитроаренов с арилацетонитрилами
Следовательно, параллельный основному процесс образования бензойных кислот, включающих в себя ароматическое ядро реагента, является общей тенденцией, характерной для реакций ароматического нукпеофильного замещения водорода в электрондефицитных аренах, активированных нитро-, циано- и некоторыми другими группами при использовании карбанионов арилацетонитрилов. Поскольку формально происходит потеря метиленового фрагмента, содержащего два водородных атома, можно предположить, что взаимодействие носит окислительный характер, и его можно обозначить как окислительную деструкцию одного из интермедиатов реакции. Анализируя возможные схемы, которые могут дать объяснение обсуждаемому факту, следует исходить из того, что независимо от природы окислителя последний должен взаимодействовать с наиболее стабильным из интермедиатов. Учитывая неустойчивость о -комплексов, а также изложенные в главе 2.2.6. факты выделения минорных продуктов ряда дибензоксазепинкарбонитрила, которые свидетельствуют об устойчивости таутомерного промежуточного соединения А (обозначенного как ключевой интермедиат см. схему), представляется логичным проводить ответвление пути реакции именно от этой точки
На первой стадии параллельного процесса происходит присоединение частицы окислителя (кислород воздуха, содержащийся в реакционноой массе) к анионной частице ключевого интермедиата, находящегося в нитрозо-форме, с образованием нестабильного циклического аддукта, по структуре являющегося циклоперекисным соединением. На следующих стадиях происходит его распад с образованием карбонитрила жирноароматической а-кетокислоты, который после атаки гидроксид-аниона и отщепления циано-группы превращается в соответствующую бензойную кислоту.
Изучение продуктов взаимодействия нитроаренов с арилацетонитрилами свидетельсвует о том, что структура последних оказывает значительное влияние на протекание процесса. В некоторых случаях оно настолько ярко выражено, что минорные продукты становятся основными, или присутствуют в реакционной массе в соотношении близом к 1:1 с 2,1-бензизоксазолами. Особо следует подчеркнуть, что исследование строения образующихся наравне с антранилами веществ свидетельствует в пользу существования ранее рассмотренного ключевого интермедиата, а также о его высокой лабильности. Так, например, нами установлено, что при взаимодействии 4-нитрохлор бензола с 3,4-дихлорфенилацетонитрилом формируются два продукта в приблизительно равном соотношении:
Формирующийся на первых стадиях ключевой интермедиат, находясь в форме соли оксима подвергается атаке еще одной частицы карбаниона арилацетонитрила с образованием трехядерного промежуточного продукта. Формально происходит замещение связанной с мостиковым углеродом циано-группы, которая уходит в виде аниона. Затем следует депротонирование метанового углерода, и к образовавшемуся карбанионному центру присоединяется частица окислителя (молекула кислорода). Сформировавшийся аддукт перегруппировывается в циклоперекись, которая в щелочных условиях превращается в кетосоединение с отщеплением гидропероксид-аниона. При взаимодействии с протондонорным компонентом (выливание реакционной массы в воду и подкисление), данное ответвление пути реакции приводит к продукту (97). Его можно рассматривать как производное фенилцианометилен-орто-хинон оксима, в котором циано-группа замещена 3,4-дихлорбензоильным радикалом.
Поскольку в результате сравнительного анализа накопленных экспериментальных данных отправной точкой для объяснения образования побочных и минорных продуктов нами был выбран в качестве ключевого интермедиата таутомерный нитрозо-оксим анион, представляется необходимым выяснить поведение ароматических нитрозосоединений и оксимов в используемых нами реакционных условиях.
Традиционным является мнение, что нитрозо-группа представляет собой гетероаналог карбонильной функции, вследствие чего наблюдаются определенное сходство химических свойств. Действительно, в литературных источниках [191] приводятся общепризнанные сведения о разнообразных реакциях конденсации ароматических нитрозосоединений с СН- и NH-кислотами, в частности с активной метиленовой компонентой. Такие взаимодействия зачастую проводятся в среде спирта и в присутствии щелочи. Имеются и конкретные указания на то, что арилацетонитрилы конденсируются с нитрозобензолами в спиртовой щелочи. С этих позиций выдвинутая нами структура ключевого интермедиата кажется несколько странной, поскольку ни в одном из рассмотренных нами случаев из реакционной массы не были выделены вышеуказанные продукты конденсации нитрозо-грутты с активной метиленовой компонентой арилацето нитрилов. В соответствии с вышеизложенным является необходимым проведение контрольных экспериментов, в ходе которых исследуется поведение функционального аналога нитрозо-формы ключевого интермедиата в используемых нами реакционных условиях. С этой целью по стандартной методике получали нитрозо бензол, и осуществляли его взаимодействие с фенилацетонитрилом в среде спирта и в присутствии избытка мелкодисперсной щелочи при комнатной температуре. Среди продуктов реакции нами не было обнаружено соединение, которому можно было бы приписать сруктуру азометина, нитрона или азоксибензола:
Похожие диссертации на Синтез азотсодержащих гетероциклических соединений методом ароматического нуклеофильного замещения водорода
