Синтез и электрофильные реакции непредельных производных бицикло[3.3.1]нонана Скоморохов Михаил Юрьевич

Содержание к диссертации

Введение

Литературный обзор 6

Фрагментация Гроба как способ синтеза производных бицикло[3.3.1]нонана 6

Реакции трансаннулярной циклизации производных бицикло[3.3.1]нонана 13

1 Циклизация биснепредельных производных бицикло[3.3.1]нонана под действием электрофильных реагентов 14

2 Радикальные и фотохимические реакции 3,7-дизамещенных производных бицикло[3.3.1]нонана 22

Химия простых виниловых эфиров 24

1 Электрофильное присоединение к простым виниловым эфирам 25

2 Радикальные реакции и реакции циклоприсоединения виниловых эфиров 27 CLASS Результаты и их обсуждени CLASS е 30

Изучение фрагментации 1,3-дизамещенных адамантана в присутствии оснований 31 Химические свойства сложных эфиров 7-метилен-3-(2-гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена и спиро[7-метиленбицикло[3.3.1 ]нонан-3,2-( 1,3 -диоксолана)] 47

1 Циклизация 7-метилен-3-алкоксибицикло[3.3.1]нон-2-енов и спиро[7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3,2-(1,3-диоксолана)] в присутствии кислот 48

2 Присоединение галогенов к сложным эфирам 7-метилен-3-(2-гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена и спиро[7-метил енбицикло [3.3.1] нонан-3,2-( 1,3 -диоксол ану)] 5 7

Присоединение интергалогенидов и псевдогалогенидов к сложным эфирам 7-метилен-3-(2-гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон 2-ена 64

Взаимодействие сложных эфиров 7-метилен-3-(2-гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена и спиро[7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3,2-(1,3-диоксолана)] с N-галогенсукцинимидами 67

Взаимодействие п-нитробензоата 7-метилен-3-(2-

гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена с С- и N - электрофильными реагентами 77

Изучение биологической активности синтезированных соединений

Экспериментальная часть 81

Выводы 99

Список литературы

• Циклизация биснепредельных производных бицикло[3.3.1]нонана под действием электрофильных реагентов
• Радикальные и фотохимические реакции 3,7-дизамещенных производных бицикло[3.3.1]нонана
• Циклизация 7-метилен-3-алкоксибицикло[3.3.1]нон-2-енов и спиро[7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3,2-(1,3-диоксолана)] в присутствии кислот
• Взаимодействие сложных эфиров 7-метилен-3-(2-гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена и спиро[7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3,2-(1,3-диоксолана)] с N-галогенсукцинимидами

Введение к работе

Соединения каркасной структуры являются постоянным предметом исследования современной органической химии, развитие ряда проблемных разделов которой тесно связано с изучением субстратов полициклического строения. Наиболее интересными представителями этого класса являются адамантан и "генетически" связанные с ним полициклы, в частности бицикло[3.3.1]нонан. Промышленная доступность адамантана обусловлена практической значимостью его производных и в то же время является стимулом к постоянному поиску новых сфер использования органических полиэдрановых соединений. И хотя в живой природе производные адамантана не встречаются (ближайший аналог - алкалоиды с фрагментом бицикло[3.3.1]нонана), в силу особенностей свойств каркасной структуры, в первую очередь высокой липофильности и выраженной мембранотропности, адамантановые соединения уже давно нашли применение в медицине в качестве противовирусных (ремантадин, амантадин, тромантадин) препаратов и средств лечения болезни Паркинсона (мидантан).

Использование производных адамантана в медицине и различных областях техники диктует необходимость создания эффективных методов введения функциональных групп в различные положения адамантанового ядра, и поиск новых способов получения замещенных адамантанов был и остается важнейшим направлением исследований в химии полиэдрановых структур. Исследование взаимных превращений структур адамантана и бицикло[3.3.1]нонана является одним из перспективных способов синтеза труднодоступных функциональных производных как адамантана, так и бицикло[3.3.1 ]нонана.

Цель работы заключается в систематическом изучении особенностей фрагментации 1,3-дизамещенных адамантанов в основных средах и разработке новых методов синтеза полизамещенных карбополиэдрановых структур на основе новых непредельных производных бицикло[3.3.1]нонана.

В работе впервые проведено систематическое исследование реакции фрагментации 1,3-дигалогенадамантанов в высокоосновных средах. Разработаны методы синтеза виниловых эфиров ряда бицикло[3.3.1]нонана и спиро-2-замещенных 1,3-диоксоланов. Обнаружено восстановительное дегалогенирова-ние 1,3-дибромадамантана под действием концентрированного раствора мети-лата натрия в метаноле. Установлено, что взаимодействие виниловых эфиров ряда бицикло[3.3.1]нонана с нуклеофильными растворителями в присутствии серной кислоты приводит к несимметричным 1,3-дизамещенным адамантана. Изучено присоединение электрофильных реагентов к виниловым эфирам ряда бицикло[3.3.1]нонана, приводящее преимущественно к продуктам трансанну-лярной циклизации и протекающее стереоспецифично с образованием 1,3,4-тризамещенных адамантанов с ^-конфигурацией заместителей. Показана возможность синтеза 1,3-дизамещенных адамантанов и производных 2-оксадамантана на основе реакций рециклизации спиро[7-метиленби-цикло[3.3.1]нонан-3,2-(1,3-диоксолана)].

Разработаны препаративные методики синтеза новых производных адамантана, бицикло[3.3.1]нонана и 2-оксадамантана. Получено 41 новое соединение. Изучена антивирусная активность ряда синтезированных соединений.

Работа выполнена на кафедре органической химии Самарского государственного технического университета и проводилась в рамках тематического плана СамГТУ по заданию Министерства Образования РФ в направлении 1.4.02 "Исследование закономерностей аддитивных реакций пространственно затрудненных алкенов".

Циклизация биснепредельных производных бицикло[3.3.1]нонана под действием электрофильных реагентов

Известно, что наиболее термодинамически стабильной конформацией бициклов. 3.1 ]нонана является "кресло-ванна". Это связано с взаимным отталкиванием атомов водорода Н-З....Н-7 в конформации "кресло-кресло". Для производных бицикло[3.3.1]нонана с кратными связями в 3-ем и 7-ом положении возникает взаимодействие я-орбиталей через пространство, тем самым стабилизируется конформация двойного "кресла" [30].

Перекрывание гс-орбиталей через пространство и почти параллельное расположение кратных связей 3,7-дизамещенных производных бициклов.3.1 ]нонана обуславливают особенности их химического поведения. Х=0, СН2; Е+-электрофил; HIg=Cl, Br; АИБН-азобисизобугиронитрил 3,7-Дизамещенные производные бицикло[3.3.1]нонана легко подвергаются трансаннулярной циклизации под действием электрофильных реагентов с образованием продуктов адамантановой структуры [31]. Под действием УФ-излучения образуются производные 3,6-дегидрогомоадамантана [32], а радикальные реакции приводят к смеси замещенных адамантана и производных но-радамантана [33].

Циклизация биснепредельных производных бицикло[3.3.1]нонана под действием электрофильных реагентов

Штеттер с сотр. сообщил о возможности кислотно-катализируемой тран-саннулярной циклизации 7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3-она, которая ведет к З-замещенным-1-гидроксиадамантанам [34]. Авторы считают, что реакция протекает через стадию протонирования атома кислорода карбонильной группы с последующим замыканием в З-гидроксиадамант-1-ил карбениевый ион, который затем стабилизируется присутствующим в реакционной среде нуклеофи-лом.

Следует отметить, что при повышенной температуре 7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3-он реагирует с анизолом при катализе п-толуолсульфокислотой с образованием продукта диарилирования - 1,3-бис-(п-метоксифенил)адамантана. Циклизация 7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3-она в присутствии кислот Льюиса в среде ароматического углеводорода также приводит к продуктам диарилирования [35]. где Х=фенил В 1966 году Штеттер описал возможность циклизации 3,7 диметиленбицикло[3.3.1]нонана в З-замещенные-1-метиладамантаны в кислых

Подобным образом циклизуются другие биснепредельные производные бицик ло[3.3.1]нонана типа А-1- / (где R? RJ=H, СН3) с образованием 1,2,3 тризамешенных и 1,2,2,3-тетразамещенных адамантанов [19,20].

На основании строения полученных соединений можно предположить, что из двух возможных направлений протекания реакции реализуется только про-тонирование незамещенной кратной связи.

Авторы [20] предполагают, что реакция 3,7-дизамещенных адамантанов протекает через протонирование кратной связи с последующей атакой л-электронов второго экзо-метиленового фрагмента молекулы с образованием 2,3-дизамещенного адамантил-1-карбениевого иона, который стабилизируется нуклеофильным растворителем.

Циклизацию 3,7-диметиленбицикло[3.3.1]нонана в производные адаманта-на способны катализировать также слабые кислоты, такие как уксусная кислота, фенол и соли пиридиния [36, 37], но в значительно более жестких условиях (по сравнению с серной кислотой).

Красуцкий с сотр. [38] наблюдали интересную реакцию 3,7-диметиленбицикло[3.3.1]нонана с тетрагидрофураном в присутствии трифе-нилбромфосфонийбромида. Причем реакция протекает в ТГФ только в присутствии каталитических количеств воды. Авторы предполагают, что циклизации способствуют следы бромистого водорода, образующегося при гидролизе три-фенилбромфосфонийбромида.

Эффективным катализатором для присоединения тиофенола к 3,7-диметиленбицикло[3.3.1]нонану является эфират трифторида бора, причем происходит S-адамантилирование тиофенола [39].

7-Метиленбицикло[3.3.1]нон-2-ен также способен циклизоваться в присутствии водного раствора кислоты с образованием 1-метил-2-оксаадамантана [40]. Авторы предлагают следующую схему:

3,7-Диметиленбицикло[3.3.1]нонан вступает в реакцию с надкислотами с образованием 1,3-дизамещенных адамантанов [41]. В аналогичных условиях 3,7-диметиленбицикло[3.3.1]нонан с мононадфталевой кислотой образует 1-гидроксиметил-3-монофталоилоксиадамантан.

Механизм окисления 3,7-диметиленбицикло[3.3.1]нонана надкислотами можно представить схемой:

Электрофильный атом кислорода надкислоты селективно атакует одну из кратных связей 3,7-диметиленбицикло[3.3.1]нонана, т.е. в большей степени оттягивает электроны от углеродного атома метиленовой группы. Образующийся при этом комплекс разрушается с одновременным замыканием в 1-гидроксиметиладамант-3-ил карбениевый ион, который стабилизируется преобладающим в растворе нуклеофилом.

Механизмы кислотно-катализируемых реакций трансаннулярной циклизации 3,7-диметиленбицикло[3.3.1]нонана и его производных изучены с помощью кинетических исследований [42]. Кислотными средами являлись: раствор серной кислоты в метаноле, раствор хлористого водорода в гексане.

Исследование кинетики в системе метанол - серная кислота показало, что реакция подчиняется кинетическому уравнению второго порядка, а вычисленные активационные параметры хорошо согласуются с соответствующими параметрами постадийного ионного бимолекулярного процесса:

Радикальные и фотохимические реакции 3,7-дизамещенных производных бицикло[3.3.1]нонана

Интенсивные исследования фрагментации Гроба существенно расширили наши представления об особенностях строения, химическом поведении и свойствах непредельных соединений, однако многие синтетические и теоретические аспекты этого раздела химии каркасных соединений практически не изучались. Анализ совокупности полученных на настоящий момент экспериментальных данных дает возможность заключить, что: одним из наиболее перспективных синтетических подходов к полизамещен-ным адамантанам является трансаннулярная циклизация непредельных производных бицикло[3.3.1]нонана, но в целом подобный тип реакций изучен недостаточно; сведения как о возможных маршрутах протекания фрагментации Гроба в каркасных системах, так и о деталях механизма реакций биснепредельных производных бицикло[3.3.1]нонана на сегодняшний день малочисленны и противоречивы; использование производных адамантана в медицине диктует необходимость направленного синтеза новых функциональных производных адамантана; до сих пор не разработаны методы получения 1,3,4-тризамещенных адамантана.

Актуальность разработки новых эффективных методов получения полифункциональных производных адамантана и высокий синтетический потенциал реакций трансаннулярной циклизации непредельных бицикло[3.3.1]нонанов предопределили структуру настоящей работы. 2.1. Изучение фрагментации 1,3-дизамещенных адамантана в присутствии оснований

В литературе описана фрагментация некоторых 1,3-дизамещенных адамантана, идущая через образование стабилизированных З-замещенных-7-метиленбицикло[3.3.1]нон-3-ил карбениевых ионов, которые в присутствии воды превращаются в 7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3-он: X=C1, Br, OCH3, SCH3, NH2, NH(CH3), N(CH3)2 l - M

Можно предположить, что в высокоосновных средах такие карбениевые ионы могут стабилизироваться путем элиминирования протона с образованием кратной С-С связи.

Для проверки высказанного предположения в качестве объектов исследова ния были выбраны легкодоступные 1,3-дибромадамантан (1), 5,7-диметил-1,3 дибромадамантан (2), 1,3-дихлорадамантан (3). Взаимодействие дибромида (1) в этиленгликоле с добавлением 5% масс, воды в присутствии гидроксида калия при 200С (3 ч), приводит к образованию смеси 7-метилен-3-(2 гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена (4), спиро[7-метиленби цикло[3.3.1]нонан-3,2-(1,3-диоксолана)] (5), 1,3-бис-(2 гидроксиэтокси)адамантана (6) и 7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3-она (11) [82]. Аналогично протекает и реакция 5,7-диметил-1,3-дибромадамантана (2). Выходы и физико-химические свойства синтезированных соединений представлены в таблицах 2.4, 2.5,2.6. (4а,б,8б) R!=H, СН3; К2=метил (а), 4-нитрофенил (б)

Образующиеся продукты реакции выделялись селективной экстракцией из реакционной смеси с последующей вакуумной перегонкой или перекристаллизацией из подходящего растворителя.

Следует отметить, что виниловый эфир (4), как и следовало ожидать [57], при перегонке или нагревании до 100С, а также при элюировании на силикагеле количественно превращается в диоксолан (5). Введение сложноэфирной защиты гидроксильной группы позволило выделить вакуумной перегонкой ацетат 7-метилен-3-(2-гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена (4а), либо дробной перекристаллизацией из метанола п-нитробензоат 7-метилен-3-(2-гидрокси-этокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена (46). Строение синтезированных соединений подтверждено методами ИК-, ЯМР Н-, ЯМР 13С-спектроскопии и масс-спектрами (таблицы 3.1,3.2, 3.3).

В ИК-спектрах синтезированных виниловых эфиров (4а,б) присутствуют полосы поглощения фрагмента (С=СН2) в области 1660-1665 см"1 и 895-890 см"1, а также поглощения в области 1735-1750 см"1, которые можно отнести к валентным колебаниям карбонильной группы [83]. Из литературных данных [84] известно, что НС=С-0 группа имеет очень сильное поглощение в области 1250 см". В нашем случае характерное поглощение в этой области отсутствует. Be 33

роятно, это связано с близким расположением метиленового фрагмента (С=СН2) к винильной группе.

УФ-спектр 7-метилен-3-(2-ацетоксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена (4а) в 70%-ом водном сульфолане имеет максимум поглощения Х=201 нм (є=4000), что соответствует литературным данным для простых виниловых эфиров [85].

В спектрах ЯМР !Н синтезированных виниловых эфиров (4а,б) в области 1.55-2,6 м.д. присутствует сложный мультиплет протонов фрагмента бицикло[3.3.1]нонана. Протоны метиленового фрагмента (С=СН2) дают сигналы в области 4.45-4.72 в виде двух синглетов, это подтверждает несимметричную структуру углеродного каркаса бицикло[3.3.1]нонана. Причем при переходе от ацетатной сложноэфирной защиты к п-нитробензоатной сигналы протонов метиленового фрагмента сдвигаются в слабое поле на 0.1-0.2 м.д. Протон винильного фрагмента в соединении (4а,б) (НС=С-0) дает сигнал в виде дублета при 4.53 м.д. с КССВ, равной 6 Гц.

В спектре ЯМР 13С синтезированного винилового эфира (46) содержится шесть сильнопольных сигналов магнитно неэквивалентных атомов углерода каркаса бицикло[3.3.1]нонана в области 26-42 м.д., из них четыре вторичных (26.35 м.д., 29.23 м.д., 31.06 м.д., 33.79 м.д.) и два третичных атомов углерода (28.54 м.д., 42.12 м.д.). Сигналы четырех атомов углерода, из них два четвертичных (144.96 м.д., 154.04 м.д.,), один третичный (98.03 м.д.) и один вторичный (111.26 м.д.), можно отнести к двум кратным связям молекулы винилового эфира (46). Сигналы атомов углерода фрагмента бицикло[3.3.1]нонана можно отнести следующим образом:

Циклизация 7-метилен-3-алкоксибицикло[3.3.1]нон-2-енов и спиро[7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3,2-(1,3-диоксолана)] в присутствии кислот

Рассмотрение особенностей строения виниловых эфиров (4а, 46) и замещенного диоксолана (5) дают основания полагать, что в данном случае мы имеем дело с системами, для описания химических свойств которых необходимо, в первую очередь, принимать во внимание геометрические параметры молекул. Несмотря на конформационную подвижность бицикло[3.3.1]нонанового скелета существует возможность достаточно жесткой фиксации геометрии молекулы за счет трансаннулярных взаимодействий электронов двух кратных связей в виниловых эфирах (4а, 46).

Расчет геометрических параметров молекулы модельного 7-метилен-З-метоксибицикло[3.3.1]нон-2-ена (методом AMI) показал (см. приложение табл. 4.1, 4.2) пространственную близость кратных связей (3,2-4,1 А). Наряду с величиной эффективного заряда на Сг (-0,198) это позволяет предположить чрезвычайную легкость протекания трансаннулярной циклизации в электрофильных реакциях, причем атака электрофильного реагента будет направлена по элек-тронообогащенной кратной связи (С2-С3):

В свою очередь, расчет геометрии молекулы замещенного диоксолана (5) показал (см. приложение табл. 4.3,4.4) пространственную близость кратной связи и атома кислорода диоксоланового цикла (3,15-3,41 А), а также отрицательные значения эффективных зарядов на Сю (-0,086) и на атомах кислорода (-0,266). Это дает основания предположить, что направление электрофильной атаки, в зависимости от условий, может протекать по кратной связи (а) или неподелен-ной электронной паре атома кислорода диоксоланового цикла (б).

Хорошо известна трансаннулярная циклизация карбонильных и непредельных производных бицикло[3.3.1]нонана под действием сильных и слабых кислот [31, 34, 36,37], приводящая к 1,3-дизамещенным адамантана.

Установлено, что п-нитробензоат 7-метилен-3-(2-гидрокси этокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена (46) крайне неустойчив в присутствии следов кислот. В нуклеофильных растворителях (метанол, вода, уксусная кислота) при катализе серной кислотой эфир (46) при температуре 0-10С быстро превращается в производные адамантана (20а-в) [91]. Выходы и физико-химические свойства синтезированных соединений приведены в таблице 2.9.

В ИК-спектре синтезированного 3-гидрокси-1-[2-(4 нитробензоилокси)этокси]адамантана (20а) присутствуют полосы поглощения в области 1735 см"1, соответствующие валентным колебаниям карбонильной группы, а полосы поглощения 1600 см"1, 1520 см"1 и 1240 см"1 соответствуют сложным эфирам п-нитробензойной кислоты. Сильное поглощение в области 1110-1050 см"1 можно отнести к колебаниям С-О связей, полоса поглощения гидроксильной группы наблюдается в области 3720 см"1. В ИК-спектре 3-ацетокси-1-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]адамантана (20в) содержатся две полосы поглощения Vc=o 1750 см"1 и Vc=o 1735 см"1, характерные для ацетатной и п-нитробензоатной групп соответственно [83].

В спектре ЯМР Н синтезированного З-гидрокси-1-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]адамантана (20а) в области 1.42-2.40 м.д. присутствует пять сигналов неэквивалентных протонов адамантанового фрагмента, интегрируемые как 2Н , 4Н, 4Н, 2Н, 2Н. Такой вид сигналов характерен для несимметричных 1,3-дизамешенных адамантана. В спектре ЯМР 1Н З-ацетокси-1-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]адамантана (20в) присутствуют сигналы протонов ацетильной группы в виде синглета при 1.89 м.д.

В спектре ЯМР 13С 3-гидрокси-1-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]адамантана (20а) содержится семь сигналов магнитно неэквивалентных атомов углерода фрагмента адамантана в области 30,4-74.2 м.д., из них четыре отвечают вторичным (34.68 м.д., 39.95 м.д., 44.05 м.д., 49.10 м.д.), один третичному атом углерода (30.42 м.д.) и два четвертичным атомам углерода (68.48 м.д., 74.21 м.д.). Для подтверждения структуры спирта (20а) был использован принцип аддитивности [92], а значения инкрементов химических сдвигов взяты из работ [93, 94, 95] (см. таблицу 2.8). За основу при расчете химических сдвигов атомов углерода фрагмента адамантана был взят синтезированный нами 1-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]адамантан

Взаимодействие сложных эфиров 7-метилен-3-(2-гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена и спиро[7-метиленбицикло[3.3.1]нонан-3,2-(1,3-диоксолана)] с N-галогенсукцинимидами

В спектре ЯМР Н синтезированного 2-экзо-бром-5-гидрокси-1-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]адамантана (25а) в области 1.64-2.40 м.д. присутствует сложный мультиплет сигналов протонов адамантанового фрагмента. Сигнал протона (СН-Вг) в виде синглета наблюдается при 4.72 м.д., а протон гид-роксильной группы при 4.65 м.д. Спектре ЯМР JH S-aueTOKCH -a/cso-epoM-l-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]адамантана (25в) присутствуют сигналы протонов ацетильной группы в виде синглета при 1.92 м.д. В спектре ЯМР !Н 2-экзо-бром-5-метокси-1-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]адамантана (256) сигнал протонов метоксигруппы наблюдается в виде синглета при 3.11 м.д.

В спектре ЯМР 13С 2-э/ао-бром-5-гидрокси-1-[2-(4-нитробензоилокси)эток-си]адамантана (25а) содержатся девять сигналов, магнитно неэквивалентных атомов углерода фрагмента адамантана в области 29.68-74.65 м.д., из них четыре отвечают вторичным (30.30 м.д., 38.60 м.д., 44.66 м.д., 47.71 м.д.), три третичным (29.68 м.д., 36.14 м.д., 61.33 м.д.) и два четвертичным атомов углерода (69.93 м.д., 74.65 м.д.). Сигналы атомов углерода фрагмента адамантана можно отнести следующим образом:

Следует отметить, что одинаковое значение химического сдвига магнитно неэквивалентных ядер С4 (44.66 м.д.) и С6 (44.66 м.д.) вызвано слабым дезэкрани-рующим влиянием атома брома. Однако взаимодействие N-хлорсукцинимида с n-нитробензоатом 7-метилен-3-(2-гидроксиэтокси)бицикло[3.3.1]нон-2-ена (46) в описанных выше условиях приводит к смеси 5-замещенных-1-(2-(4-нитробензоилокси)этокси)-2-эк,з0-хлорадамантанов (27а-в) и 7-метилен-3-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]-4-эк,зо-хлорбицикло[3.3.1]нон-2-ена (26) [109]. Выходы и физико-химические свойства синтезированных соединений представлены в таблице

Продукты реакции N-хлорсукцинимида с виниловым эфиром (46) выделяли колоночной хроматографией на силикагеле (элюент-четыреххлористый углерод).

В РЖ-спектре синтезированного 7-метилен-3-[2-(4 нитробензоилокси)этокси]-4-экзо-хлорбицикло[3.3.1]нон-2-ена (26) присутствуют полосы поглощения фрагмента (С=СНг) в области 1660-1665 см"1 и 895-890 см"1, а также полоса поглощения в области 1735 см"1, которые можно отнести к валентным колебаниям карбонильной группы. Из литературных данных [84] известно, что НС=С-0 группа имеет очень сильное поглощение в области 1250 см"1. В нашем случае характерное поглощение в этой области отсутствует. Вероятно, это связано с фиксацией геометрии каркаса бицикло[3.3.1]нонана.

В спектре ЯМР Н синтезированного 7-метилен-З - [2-(4-нитробензоилокси)этокси]-4-экзо-хлорбицикло[3.3.1]нон-2-ена (26) в области 1.55-2,68 м.д. присутствует сложный мультиплет сигналов протонов фрагмента бицикло[3.3.1]нонана. Протоны метиленового фрагмента (С=СН2) дают сигналы при 4.53-4.72 м.д. в виде двух синглетов, это подтверждает несимметричную структуру углеродного каркаса бицикло[3.3.1]нонана. Сигнал протона (СН-С1) в виде синглета наблюдается при 4.18 м.д. Протон винильного фрагмента в со 70 единении (26) (НС=С-0) дает сигнал в виде дублета при 4.79 м.д. с КССВ, равной 8 Гц.

В спектре ЯМР 13С синтезированного 7-метилен-3-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]-4-э/сзо-хлорбицикло[3.3.1]нон-2-ена (26) содержатся шесть сильнопольных сигналов магнитно неэквивалентных атомов углерода каркаса бицикло[3.3.1]нонана в области 25,99-60.45 м.д., из них три соответствуют вторичным (25.99 м.д., 38.77 м.д., 38.88 м.д.) и три третичным атомам углерода (29.21 м.д., 39.08 м.д., 60.45 м.д.). Четыре сигнала, из них два отвечают четвертичным (143.27 м.д., 152.23 м.д.,), один третичному (103.32 м.д.) и один вторичному атомам углерода (111.77 м.д.), можно отнести к двум кратным связям 7-метилен-3-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]-4-хлорбицикло[3.3.1]нон-2-ена (26). Сигналы атомов углерода фрагмента бицикло[3.3.1]нонана можно отнести следующим образом:

Вероятно, присоединение Hlg+ (образующегося при гетеролизе N-Hlg в полярном растворителе) по кратной связи винилового эфира (46), сопровождается синхронной трансаннулярной циклизацией последнего и приводит к продуктам исключительно экзоконфигурации, что связано со стерическим ингибировани-ем одного из возможных направлений электрофильной атаки. Доказательство конфигурации было проведено на основе расчета химических сдвигов атомов углерода по аддитивной схеме (инкременты химических сдвигов взяли из работ [94, 96] (см. таблицы 2.13, 2.14). 7-Метилен-3-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]-4-э/сзо-хлорбицикло[3.3.1]нон-2-ен (26), вероятно, образуется в результате элиминирования протона от 7-метилен-3-[2-(4-нитробензоилокси)этокси]-4-эк-з0-хлорбицикло[3.3.1]нон-2-ен-3-ил карбениевого иона

Похожие диссертации на Синтез и электрофильные реакции непредельных производных бицикло[3.3.1]нонана

Синтез и строение 2,6-производных 3,7-бис(арилметилен)бицикло[3.3.1]нонанов и их поведение в некоторых химических и фотохимических реакцияхБорисова Галина Сергеевна

2,4-диарилбицикло[3.3.1]нон-2-ен-9-оны: синтез, строение и некоторые химические превращенияКолеватова Яна Георгиевна

Синтез нитрокарбоновых кислот, содержащих 3-азабицикло[3.3.1]-нонановый фрагмент Мелёхина Екатерина Кузьминична

Синтез 3-аза- и 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанов и их антиаритмическая активностьЯрмухамедов Нурислам Наильевич

Синтез, строение и свойства динитропроизводных 3-азабицикло(3.3.1)нонана Шахкельдян Ирина Владимировна

Производные 3-борабицикло[3.3.1]нонана : получение, структура и применение в органическом синтезеСеменова Анна Леонидовна

Синтез и превращения 6- и 6,8-замещенных 3-бензил-3-азабицикло[3.3.1]нонан-9-оновПучина Гульфия Рашитовна

Новые аспекты в синтезе азотсодержащих гетероциклов ряда пиперидина, гексагидропиримидина, 3-аза- и 3,7-диазабицикло[3.3.1] нонановБайбулатова, Наиля Зинуровна

Синтез и исследование новых амфифильных соединений на основе производных 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанаВеремеева Полина Николаевна

Производные 3-борабицикло[3.3.1]нонанаСеменова Анна Леонидовна