ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Дитиазолы находят широкое применение в синтезе различных продуктов, обладающих полезными свойствами. Особое место среди них занимает реакционноспособный 1,2,3-изомер, уникальность которого заключается в том, что в зависимости от условий процесса и природы заместителей на начальном этапе реакции в этом цикле может происходить разрыв различных связей (C-S, N-S или S-S), обусловливающий образование разнообразной гаммы конечных веществ, включая различные гетероциклы. На основе 1,2,3-дитиазолов синтезированы продукты, обладающие широким спектром биологической активности: гербициды, фунгициды, инсектициды, антибактериальные и противогрибковые соединения.
Естественно, что указанные свойства стимулируют дальнейшее развитие химии этого класса соединений и в первую очередь разработку новых способов их получения. Методы синтеза производных 1,2,3-дитиазола немногочисленны и требуют мягких условий в силу упоминавшейся высокой реакционной способности. Одним из наиболее удобных способов является взаимодействие доступного 4,5-дихлор-1,2,3-дитиазолий хлорида (соль Аппеля) с первичными аминами или соединениями, содержащими активный метиленовый фрагмент. Формально, здесь в процессе образования дитиазолов, сопряженных с C=N или C=C фрагментами происходит последовательное отщепление двух протонов от одного атома азота или углерода субстрата.
Существенным расширением этого подхода могли стать процессы, в которых во взаимодействие с солью Аппеля удалось вводить группы, содержащие атомы азота или углерода с одним атомом водорода. При таком варианте, наряду с упомянутыми группами, субстрат должен содержать фрагменты, обеспечивающие элиминирование второго протона. Такими фрагментами могли быть напряженный цикл, двойная связь или система непредельных связей, соединенных с атомом, который атакуется солью Аппеля. Такого типа превращения ранее не были известны, более того возможность их проведения даже не обсуждалась, что побудило нас разработать этот новый способ получения производных 1,2,3-дитиазола, основанный на реакциях, сопровождающихся отщеплением двух протонов от разных атомов азота и углерода и исследовать превращения полученных дитиазолов в различные гетероциклические продукты.
4
Цель исследования. Цель работы заключалась в создании нового общего способа получения производных 1,2,3-дитиазола и исследовании их реакционной способности.
Научная новизна. В диссертации предложена новая методология создания производных 1,2,3-дитиазола, основанная на использовании реакций, в ходе которых происходит элиминирование протонов от разных атомов азота и углерода субстрата. Впервые исследовано взаимодействие N-монозамещённых гидразонов альдегидов с солью Аппеля, в результате чего предложен подход к широкому ряду ранее не описанных азометиленовых производных 1,2,3-дитиазола. Показана возможность создания производных N-винил-1,2,3-дитиазолиминов реакцией азиридинов с солью Аппеля. Исследованы превращения полученных производных 1,2,3-дитиазола в различные гетероциклические соединения. Установлено, что азометиленовые производные 1,2,3-дитиазола, содержащие азидную группу рядом с азогруппой, превращаются в бензотриазол. Взаимодействие азопроизводных с этилендиамином приводит к образованию дигидроимидазолов; при термолизе азометиленовых производных в диметилформамиде получается триазол.
Показано, что 1,2,3-дитиазолы, сопряженные с N-винильным фрагментом, под действием аминов гладко превращаются в ранее не описанные полифункциональные производные тиазола. Обнаружено, что при взаимодействии дитиазолимина с реагентом Ловессона образуется тиазол, содержащий тиоамидную группу. Предложен способ синтеза продуктов, с непосредственно соединенными тиазольными и 1,2,4-оксадиазольными циклами. Разработан новый метод получения тиазолилтетразолов взаимодействием дитиазолимина с органическими азидами в условиях высокого давления. Изучено методом РСА тонкое строение азометиленовых производных 1,2,3-дитиазола, производных триазола и тиазолилтетразола.
Практическая ценность. Впервые показана возможность использования в синтезе производных 1,2,3-дитиазола реакций, сопровождающихся элиминированием атомов водорода от разных атомов азота и углерода субстрата. Разработаны методы синтеза новых производных 1,2,3-дитиазола, позволяющие получать дитиазольный цикл, соединенный с азометиленовым или N-винильным фрагментами. На основе новых подходов из 1,2,3-дитиазолов синтезированы ранее не описанные производные бензотриазола, дигидроимидазола, триазола и широкий ряд полифункциональных производных
5
1,3-тиазола, содержащих амидные, тиоамидные, дигидроимидазольные, 1,2,4-оксадиазольные и тетразольные фрагменты. Для полученных соединений обнаружена антивирусная и антибактериальная активность.
Публикации и апробация работы. По материалам диссертации одна статья опубликована, вторая находится в печати. Основные результаты научного исследования представлены в виде тезисов на V Молодёжной научной школе-конференции по органической химии (Екатеринбург, 2002), 19th International Congress of Heterocyclic Chemistry (State University Fort Collins, Colorado, U.S.A., 2003), VII Научной школе конференции по органической химии, (Екатеринбург 2004), I Молодёжной Конференции ИОХ РАН. (Москва 2005).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 98 страницах, состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Первая глава представляет собой литературный обзор и посвящена способам получения и реакционной способности 1,2,3-дитиазолов. Во второй главе обсуждены результаты исследования. Третья глава содержит описание эксперимента. Список литературы включает 89 наименований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Разработка новых методов получения производных 1,2,3-дитиазола
Наиболее удобный метод синтеза производных 1,2,3-дитиазола основан на реакции 4,5-дихлор-1,2,3-дитиазолий хлорида (соль Аппеля) (1) с различными N или C нуклеофилами. Реакции соли Аппеля с аминами или веществами с активным метиленовым фрагментом, как правило, сопровождаются отщеплением двух атомов водорода от одного атома субстрата (схема 1).
_ __________ R 1
H | + Cl H Cl Cl -/ - V -co
RN s Cl NS R3 —*• N RN 1 N R3N ClN S
1 — —
R1
H + Cl Cl H Cl ¦ / Cl rA^_
R Cl SNS И R 3N R > ----^ R3N ClN
Схема 1
Мы предположили, что процессы, сопровождающиеся элиминированием протонов от разных атомов субстрата, будут реализоваться при взаимодействии N-монозамещенных гидразонов альдегидов 2-4 с солью Аппеля (1), приводящим к продуктам с сопряженными непредельными связями, соединенными с дитиазольным циклом 6-8 (схема 2).
Cl Cl
Н
i
н
RNNR1 2-4
ClS+
S-N
' V
н
I
Cl
R N
Cl R1
S-N
' V
Cl
R'%
6-8
Схема 2
Исследовалось взаимодействие соли Аппеля с рядом гидразонов 2-4, содержащих у имидного атома углерода нитрогруппу, арильные или гетарильные кольца.
2a-f
2a, R = 2-CN 2b, R = 2-F 2c, R = 2-NO2
2d, R = 2-MeO 2e, R = 2-MeS 2f, R = 2-N3
3a-f
3a, R = 2-NO2C6H4-
3b, R = 3-NO2C6H4-
3c, R = 5-нитрофуран-2-
3d, R = 5-(4-ClC6H4)-1,3-тиазол-2-
3e, R = 5-(4-BrC6H4)-1,3-тиазол-2-
3f, R = 5-(2,4-diClC6H3)-1,3-тиазол-2-
4a-b
4a, R = 4-F; R1 = 2,4-(NO2)2C6H3-4b, R = 3-CH3; R1 = 4-NO2C6H4-
Соединения 2a-f получили реакцией солей арилдиазония с нитрометаном, соединения 3а-с и 4a-b - из соответствующих альдегидов, соединения 3d-f -взаимодействием гидразона тиосемикарбазида 5 с бромкетонами (схема 3).
O Вг.
3d R = 4 - Cl; 3e R = 4 - Br; 3f R = 2,4 - diCl
Схема 3
3(d-f)
6
6
S
1
1
R
R
5
5
7
Известно, что гидразоны, не содержащие подвижный атом водорода при а-углеродном атоме (по отношению к азометинной группировке) могут находиться в виде двух прототропных таутомеров a и b (схема 4).
Н
R
N
R
А-
b
R
1
Схема 4
На основании данных 1Н ЯМР спектроскопии и двухмерных корреляционных спектров Н-С (HSQC) и NOYSE был сделан вывод о том, что полученные нами нитрогидразоны находятся исключительно в гидразонной форме a.
Например, в протонном спектре нитрогидразона 2a найдены два синглета при 8.70 м.д. и 11.90 м.д. Синглет при 8.70 м.д. имеет корреляционный пик в спектре HSQC при 8.70/143 м.д., что позволяет отнести его к CH фрагменту. Соответственно, уширенный синглет при 11.90 м.д. может быть отнесен как NH протон, так как он не имеет соответствующего корреляционного пика в спектре HSQC и уширен, вероятно, вследствие обменных процессов.
Анализ NOESY спектра подтверждает строение продукта конденсации. Спектр содержит интенсивный кросс-пик между NH и CH протонами (11.90/8.70 м.д.), а также кросс-пик меньшей интенсивности между NH и СН-а протоном бензольного кольца.
Суммируя данные спектров NOESY и гетероядерной корреляции, соединению 2a была приписана структура гидразонного таутомера 2a' или 2а" (Схема 5).
2a'
2а"
(Схема 5)
Исследовалось влияние растворителей и природы основания на протекание реакции между гидразонами нитроформальдегида и солью Аппеля Установлено,
а
а
8
что при проведении реакции в хлористом метилене в присутствии триэтиламина или DBU образовывались сложные смеси продуктов, не содержащие соответствующих азопроизводных. Однако, при использовании пиридина, менее основного, чем триэтиламин или DBU, реакция прошла успешно и привела к образованию соответствующих азопроизводных 1,2,3-дитиазола 6a-f. Растворители оказывают существенное влияние на протекание реакции. Так, при проведении реакции в ТГФ азопроизводные 6a,b либо не образуются, либо выход их резко падает, по-видимому, из-за снижения электрофильности соли Аппеля в этом более полярном, чем хлористый метилен, растворителе. Заместители в бензольном кольце нитрогидразонов не оказывают заметного влияния на протекание процесса. Выходы продуктов, полученных из гидразонов, содержащих бензольные кольца с электроноакцепторными или электронодонорными заместителями, оказались соизмеримы.
Вместе с тем, замена нитрогруппы в нитрогидразонах на арильный или гетарильный фрагмент снижает подвижность имидного атома водорода и поэтому получить из соединений 3a-f соответствующие азопроизводные 7a-f удалось при использовании более основного, чем пиридин, коллидина.
Наличие карбонильной группы между фенильным кольцом и альдегидной группировкой в гидразонах 4a-b затрудняет реакцию, что заставляет, как и в случае гидразонов 3a-f, использовать коллидин. Возможно, это объясняется стерическими затруднениями, создаваемыми карбонильной группой, нивелирующими электроноакцепторный эффект, который должен был способствовать реакции.
Строение азометиленовых производных 1,2,3-дитиазола доказывалось на основании спектральных характеристик, элементного анализа и было подтверждено также методом рентгеноструктурного анализа.
Процесс образования азометиленовых производных (6-8), по-видимому, включает генерацию соответствующего аниона A или B под действием основания, который затем присоединяется к электрофильной молекуле соли Аппеля и после 1,4 элиминирования гидразинового протона и аниона хлора от дитиазольного цикла происходит образование азопроизводного 1,2,3- дитиазола. (Схема 6)
^
H
В
Ск ___ Cl
Cl S4s'N
R3N
S-N
' V
H
Cl
R
(1)
R3N
Схема 6
R3N
S-N
6-8
Таким образом, реакция N-монозамещённых гидразонов альдегидов с солью Аппеля сопровождается отрывом двух протонов от различных атомов N и С, что радикально отличает этот процесс от реакций с участием соли Аппеля, описанных в литературе, где отрыв двух протонов происходит от одного атома N или С.
1.2. Синтез N-винил 1,2,3-дитиазолов из азиридина и соли Аппеля.
В данном разделе описывается взаимодействие соли Аппеля (1) с производными азиридинкарбоновой кислоты 9a,b и 2-бензоил-3-фенилазиридином (9c).
Если образование азометиленовых производных 1,2,3-дитиазола начинается с атаки по углеродному атому субстрата, то реакция соли Аппеля с азиридинами 9 должна начинаться с атаки по атому азота и приводить к аддуктам 10, которые после раскрытия трехчленного цикла и отщепления второго протона от атома углерода будут превращаться в N-винил 1,2,3-дитиазолимины 11 (схема 7).
R
Н
Cl S-N
H N \ ClS 4s' Cl -с,
—ч rN R
9 10 —
Схема 7
S-N
с \
Cl
N
11
9
9
A
A
10
Оказалось, что при взаимодействии соли Аппеля 1 с эфиром или амидом азиридинкарбоновой кислоты 9a,b, имеющих транс - конфигурацию, в хлористом метилене получается один из возможных изомеров 11a или 11b с цис -расположением протона и сложноэфирной или амидной группы и геминальным расположение протона и бензольного кольца. По-видимому, раскрытие азиридинового цикла и образование двойной связи носит достаточно синхронный характер (схема 8).
H Cl Cl R N C__/ H R
Cl S N (1
44 ' a
9a,b 11a,b
a: R = COOEt; b: R = CONH2
Схема 8
Замена хлористого метилена на более полярный растворитель, тетрагидрофуран, не приводит к появлению новых изомеров.
В спектре NOESY дитиазолимина 11а наблюдались корреляционные пики H/CH3 (7.08/1.22), H/CH2 (7.08/4.21) и Horto/CH (7.61/7.22), подтверждающие цис -расположение указанных протона и сложноэфирной группы, а также геминальное расположение протона и бензольного кольца. Также, дополнительным фактом, указывающим на цис - расположение является наличие дуплета триплетов в 13С NMR со сдвигом 124.15 м.д. и константами Jc/ch2/Jc/ch(Ar) = 158.64/5.13 Hz. 13С NMR спектр дитиазолимина 11b имеет сигнал дуплета триплетов 141.63 м.д. c константами Jc/nh2/Jc/ch(Ar) = 156.89/4.88 Hz, что указывает на геминальное расположение протона и бензольного кольца при углероде и цисоидное расположение амидной группы и указанного протона как и в предыдущей структуре 11а.
В то же время реакция соли Аппеля с азиридином 9c, имеющего также транс -конфигурацию, приводит к образованию двух изомерных 1,2,3-дитиазолиминов 11c и 11d, которые образуются в результате отрыва протонов из разных положений азиридинового цикла (схема 9).
н
Cl Cl
Cl
l
v
9c
11
11c
Схема 9
Сигналы в ЯМР спектрах полученных соединениях не противоречат структурам 11c или 11d, однако не дают возможность сделать выбор между ними, в связи с чем, положение дитиазолиминного фрагмента определялось на основании дальнейших превращений соединения 11d в тиазолилтетразол 21 d и тиазол 19d, а продукта 11с в тиазол 19с (схемы 18 и 22).
Оказалось, что растворитель оказывает существенное влияние на протекание реакции с 2-бензоил-3-фенилазиридином (9c). При добавлении пиридина к смеси азиридина 9c и соли Аппеля (1), в хлористом метилене образуется смесь изомеров с общим выходом 80% и с соотношением иминов 11c и 11d равным 1:9 соответственно. В то же время, при проведении реакции в тех же условиях в более полярном растворителе - тетрагидрофуране, соотношение иминов меняется на противоположное и становится равным 8:2.
По-видимому (схема 10), для аддукта 10' реакция начинается с отрыва атома хлора и наведения частичного положительного заряда на обоих углеродных атомах азиридинового цикла. Последующее отщепление протона более вероятно от углеродного атома, находящегося в а- положении к карбонильной группе, что должно приводить к образованию одного изомера. Однако, когда заместителем R является бензоильная группа, создающая стерические препятствия для образования более вероятного продукта 11c, реакция направляется в сторону образования продукта 11d.
Влияние растворителя на реакцию можно, по-видимому, объяснить тем, что полярный растворитель лучше сольватирует промежуточное соединение A, чем соединение B, и поэтому в полярном растворителе больше получается изомера 11с, чем 11d.
12
R
H
У/
N
i
Н
Ph H
Cl
Cl
+ W S +N
Cl
H
H
N
Cl
NS
O
Ph
N
Cl
NS
11c
А В
Схема 10
Таким образом, предложенный нами подход позволяет синтезировать из азиридина ранее не известные производные 1,2,3-дитиазола. При этом, как и в случае с гидразонами, в процессе взаимодействия соли Аппеля с азиридинами происходит отщепление протонов от двух разных атомов субстрата.
2. Исследование реакционной способности 1,2,3-дитиазолов 2.1. Превращения азометиленовых производных 1,2,3-дитиазола
Изучена реакционная способность ряда азометиленовых производных 1,2,3-дитиазола (6-8). При этом особое внимание уделялось продуктам с вицинально расположенными заместителями, что позволяло вовлекать последние в формирование гетероциклических структур.
Установлено, что при термолизе соединения 6f, содержащего азидную группу в орто- положении относительно азогруппы, получается с хорошим выходом ранее не описанный бензотриазол 12, содержащий 1,2,3-дитиазольный фрагмент (схема 11).
O
O
9
9
O
13
PhCH3, t°C
6f
12
Схема 11
При непродолжительном кипячении азопроизводного 6а в диметилформамиде образуется триазол 13, структура которого доказана на основании данных РСА (схема 12). Возможная схема этой необычной реакции обсуждается в диссертации.
ДМФА, t°C
6a
Схема 12
Ранее в литературе было описано взаимодействие аминов с 1,2,3-дитиазольным циклом, которое сопровождалось раскрытием цикла и образованием нитрильного фрагмента. Мы предположили, что при использовании диамина может произойти внутримолекулярная реакция циклизации, которая приведет к созданию гетероциклической структуры. Действительно, при взаимодействии азопроизводных 6a,d с этилендиамином получились ранее не описанные дигидроимидазолы 14a,d (схема 13).
14
6a,d
NhL
NhL
V-o
= N
a: X= o-CN; d: X= o-Cl, Схема 13
N O
N N
NO
HN HN
14a,d
2.2. Превращения N -винил 1,2,3-дитиазолов
В диссертации исследована возможность создания новых производных тиазола из полученных выше N-винил 1,2,3-дитиазолов. Определенные предпосылки для этого направления имелись в литературе, где было показано, что нагревание дитиазолимина (15), сопряженного с бензольным кольцом, приводит к образованию 2-цианобензотиазола (16) (схема 14).
15
16
Схема 14
Однако в полученных нами соединениях протекание аналогичного процесса не было очевидным. Оказалось, что при кипячении дитиазолиминов 11a,b,d в толуоле в присутствии триэтиламина образуются 4-бензоил-5-фенил-2-циано-1,3-тиазолы 17a,b и d (схема 15). Реакция идет и без триэтиламина, но с меньшим выходом и в течение большего времени. Возможная схема реакции включает в себя на первом этапе атаку электронами двойной связи атома серы и разрыв дисульфидной связи. После отрыва протона от образующегося дигидротиазола, а затем атомов серы и хлора образуется тиазол. Атом серы в дисульфидном фрагменте в соединениях 11a,b и d атакуется электронами двойной связи, а не электронами ароматического кольца, как в соединении 15 и поэтому циклизация происходит при более низкой температуре.
+
15
Ph
Cl
О.
R =/ EtN
11a,b,d
PhCH3
11'
17a,b,d a: R = OEt; b: R = NH2; d: R = Ph
Схема 15
11'''
При нагревании дитиазолимина 11d в толуоле в присутствии воды не происходит образования амидной группы, а выделяется лишь цианотиазол 17d. В то же время, если эту реакцию проводить в присутствии воды и триэтиламина, то получаются тиазолы 18a,b и d, содержащие амидную группу (схема 16). В связи с тем, что цианотиазол 17d при нагревании в толуоле в присутствии воды и триэтиламина превращается в соединение 18d, образование амидной группы при нагревании дитиазоиминов в присутствии воды и триэтиламина в толуоле может, по-видимому, происходить как на стадии промежуточных продуктов, например соединения 11'’’ (схема 15), так и из нитрильной группы.
R
O
Ph
N
11
Cl
N
Et3N
PhCH, HO, t°C
a: R = OEt; b: R = NH2; d: R = Ph
Схема 16
При взаимодействии дитиазолов 11a-d в тетрагидрофуране с аммиаком или аминоэтанолом получаются тиазолы 18a,b,d,d' с амидными группами (схема 17)
S
S
16
R
NH2 NH
ТГФ
Ph
Cl
^r^v
NH2CH2CH2OH
N
ТГФ
11
18d'
a: R = OEt; b: R = NH2; d: R = Ph Схема 17
При использовании этилендиамина реакция сопровождается внутримолекулярной циклизацией, которая приводит к образованию дигидроимидазолилтиазолов 19c и d (схема 18).
R
Cl
NH2CH2CH2NH2
Н
1
¦R'
ТГФ
11
19
d: R1 = PhCO, R2 = Ph; c: R1 = Ph, R2 = PhCO; Схема 18
Реакции проходят в мягких условиях при комнатной температуре. По-видимому, на первом этапе под действием аминов происходит расщепление дитиазольного цикла, далее после присоединения второй молекулы амина образуются ключевой енаминный фрагмент, обуславливающий гладкую циклизацию в дигидротиазольный цикл. После отщепления протона и перегруппировки с участием аминогруппы образуются амидины, превращающиеся под действием воды в амидные группы или в случае использования этилендиамина в дигидроимидазольный цикл (схема 19).
В отличие от наших данных, ранее было известно, что при взаимодействии аминов с дитиазолиминами, свободных от заместителей, не образуются гетероциклические соединения, а получаются только продукты расщепления дитиазольного цикла.
17
R2 R1
Cl
N NH2R3
ТГФ
1
R
N
.N-
NHR3
R3 = H;
11a,b,d CH2CH2OH;
CH2CH2NH2
NH2R
R
R
-s
NHR3
R
NH
R2
R
1
R2 H
R2
NHR3 O
18a,b,d,d'
R2 19c,d
c: R1 = Ph, R2 = COPh d: R1 = COPh, R2 = Ph
a: R1 = COOEt, R2 = Ph, R3 = H b: R1 = CONH2, R2 = Ph, R3 = H
d: R1 = COPh, R2 = Ph, R3 = H
d': R1 = COPh, R2 = Ph, R3 = CH2CH2OH
Схема 19
Как отмечалось выше, при термолизе дитиазолиминов в присутствии воды и триэтиламина амидная группа может образовываться из промежуточных продуктов. Представлялось интересным исследовать возможность превращения функциональных групп промежуточных продуктов в тиоамидную группу под действием реагента Ловессона (RL). Ранее такое взаимодействие не исследовалось.
Оказалось, что кипячение дитиазолимина 11d с реагентом Ловессона в толуоле без добавления воды и триэтиламина в течение четырех часов приводит к образованию тиазола 20, с тиоамидной функцией (схема 20).
3
3
S
S
S
S
S
S
18
RL
РпСН.; t,°C
20
Схема 20
Исходя из того, что при термолизе дитиазолов в толуоле без триэтиламина и воды реакция заканчивается в течение 30 часов и получается только нитрильная группа, тиоамидный фрагмент, по-видимому, получается на стадии взаимодействия реагента Ловессона с промежуточными продуктами реакции, например, с соединением 11d’’’ (схема 21).
Ph
Ph
Схема 21
В связи с тем, что 1,2,3-дитиазольный цикл является малоароматичным, представлялось целесообразным исследовать взаимодействие иминного фрагмента дитиазольного цикла, активированного атомом хлора с азидами в условиях высокого давления, которое, как известно, значительно ускоряет реакции циклоприсоединения. Ранее такого типа реакции с дитиазолиминами не изучались. Нами исследовалось влияние давления (1-15 кбар), растворителей
19
(бензол, хлористый метилен, диоксан, ацетонитрил), катализаторов ( AlCl3, SnCl4, ZnCl2, BF3. OEt2, Bu2SnO ) и температуры реакции (20-125°C) на протекание реакции.
Оказалось, что тетразолы 21a,d с хорошим выходом можно получить из дитиазолиминов 11a,d при нагревании их растворов в ацетонитрил е с этилазидоацетатом при давлении 10 кбар и температуре 110оС. В результате реакции образуется один из возможных изомеров, содержащий заместитель в положении 1 тетразольного цикла (схема 22).
ISL
11a,d
10кбар
9 CH3CN СИ,
a: R = OEt; d: R = Ph
Схема 22
R
Структура тиазолилтетразола 21 d была подтверждена также методом РСА.
В тех же условиях, что и для этилазидоацетата гладко протекает реакция образования тетразола 22 при взаимодействии 1,2,3-дитиазола 11d с триметилсилилазидом (схема 23).
N3 Si(Me)3
10кбар
CH3CN
12d
сн3
Ph 3CHSiCH3 // VAn
N
Схема 23
По-видимому, в реакцию с азидами вступает иминный фрагмент цикла, а не нитрильная группа, которая могла образоваться при термолизе дитиазолиминов, т.к. наши попытки превратить нитрил ьную группу в соединении 17d под действием азида в тетразольный цикл при высоком давлении (10 Кбар) оказались
+
20
безуспешными (Схема 24). Ph
O
N
N3CH2COOMe
Ph
Ph
\W N
N
O
N
17d
21d
Схема 24
Таким образом, возможная схема реакции включает в себя взаимодействие азидогруппы с иминным фрагментом дитиазола, а затем, после перегруппировок и отщепления хлористого водорода и серы, образуется тиазольный фрагмент, соединенный с тетразольным циклом (схема 25).
S CH3CN, 10кбар, 110°C
11a,d
21a,d; 22 21a: R1 = OEt; R2 = CH2COOMe; 21d: R1 = Ph; R2 = CH2COOMe; 22: R1 = Ph; R2 = H
Схема 25
При использовании в этих реакциях в качестве катализатора AlCl3, BF3 . OEt2, , SnCl4 образовывались сложные смеси продуктов, выделить из которых тетразол не удалось. Успешным оказалось применение дибутилоксида олова Bu2SnO, которое позволило снизить температуру процесса до 70 ¦*¦ 80оС, и показать, что взаимодействие с азидами можно проводить с хорошими выходами и при более низком давлении - 5 кбар (схема 26).
2
2

Получить работу