WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Установлено, что при термическом расщеплении этилазидоформиата (1) в среде трет-бутилацетата (8) (или трет-бутилпропионата (9), трет-бутилизобутирата (10)) при мольном отношении реагентов (1): (8-10), равном 1:10, при температуре кипения реакционной смеси, в атмосфере аргона, в течение 20 часов, образуется смесь продуктов, в составе которой целевые трет-бутиловые эфиры N-ацилированных -аминокислот образуются с низкими выходами. Результаты хроматографического и хроматомасс-спектрометрического анализов показывают, что внедрение карбэтокси-нитрена, генерируемого из азида (1), по -С–Н-связи трет-бутилацилатов протекает неселективно (таблица 2).

Таблица 2 – Выходы продуктов в реакции этилазидоформиата (1) с трет-бутилацилатами (8-10) в открытой системе при конвекционном и микроволновом нагреве

(мольное соотношение реагентов (1): (8-10) равно 1:10, инертная атмосфера - аргон, температура кипения реакционной смеси)

Исходное соединение

Условия

реакции

Выходы продуктов, %

AcO-t-Bu

(8)

T = 98°C, 20 ч

(11)

(4)

(13)

(14)

(15)

20

2

5

4

2

МВИ, 25 мин

30

2

9

2

2

EtCO2t-Bu

(9)

Т = 118°C, 20 ч

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

16

10

6

3

4

МВИ, 25 мин

45

22

12

4

3

i-PrCO2t-Bu

(10)

Т = 127°C, 20 ч

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

14

8

7

7

4

МВИ, 25 мин

43

10

14

8

22

Так, при взаимодействии трет-бутилацетата (8) с азидом (1), выход трет-бутил-2-(этоксикарбониламино)ацетата (11) составляет всего лишь 20%. Селективность внедрения по связям С-Н различного типа определяется природой субстрата и условиями проведения реакции. Обычно скорость внедрения по С-Н-связи при атомах углерода уменьшается в ряду: третичный > вторичный > первичный. Однако, в случае трет-бутилпропионата (9) и трет-бутилизобутирата (10) селективность образования целевых продуктов (16, 21) оказалась еще ниже, чем в случае трет-бутилацетата и их не удалось выделить в чистом виде из реакционной смеси (таблица 2). трет-Бутил-2-(этоксикарбониламино)ацетат (11) был выделен из реакционной смеси методом препаративной тонкослойной хроматографии и идентифицирован методом ПМР. Наличие в спектре ПМР сигналов карбэтоксигруппы (Н, м.д.) 1.15т и 4.08к, и сигнала в области 3.7д, соответствующего протонам метиленовой группы ацетильного фрагмента, а также отсутствие сигнала в области 1.93с – протонов ацетильной группы свидетельствует о внедрении карбэтоксинитрена по -С-Н связи трет-бутилацетата. трет-Бутил-2-(этоксикарбониламино)пропионат (16) и трет-бутил-2-(этоксикарбониламино)-2-метилпропионат (21) были идентифици-рованы методом хроматомасс-спектрометрии.

С целью оптимизации условий синтеза было изучено влияние микроволнового излучения (МВИ) на региоселективность протекания реакции этилазидоформиата с трет-бутилацилатами (8-10).

Установлено, что микроволновое излучение (МВИ) значительно (более чем в 40 раз) ускоряет реакцию ациламинирования трет-бутилацилатов (8-10) азидом (1), при этом выходы целевых продуктов (11, 16, 21) увеличиваются (до 30-45%), но селективность образования трет-бутиловых эфиров N-ацилированных -аминокислот при микроволновом нагреве, по сравнению с конвекционным, изменяется в изученных примерах неоднозначно (таблица 2).

Таким образом, показана принципиальная возможность получения N-ацилированных -аминокислот в реакции карбэтоксинитренов с трет-бутилацилатами с использованием микроволнового нагрева.

  1. Реакции этилазидоформиата с гептеном-1 и ноненом-1

Известно, что присоединение нитренов к олефинам в отдельных случаях является удобным способом получения азиридинов.

Установлено, что термическое расщепление этилазидоформиата (1) в гептене-1 (25) или нонене-1 (30) при мольном отношении реагентов (1) : (25 или 30), равном 1: 10, при температуре кипения реакционной смеси, в атмосфере аргона, в течение 16 часов приводит к смеси продуктов, в составе которой присутствуют азиридины (26) или (31) и имины (27-29) или (32-34). Результаты хроматомасс-спектрометрического анализа показали, что в изученных условиях образование 2-алкил--карбэтоксиазиридинов (26) и (31) протекает с низкими селективностью и выходами 21 и 31% соответственно (таблица 3).

Структура азиридинов (26,31) подтверждается спектрами ЯМР 1Н и 13С, в которых атомы водорода азиридинового кольца резонируют в области (Н, м.д.): 1.92-1.96м (2Н, СН2) и 2.26-2.38м (Н, СН), а сигналы углеродных спектров (С, м.д.): 26.77 и 38.27 относятся к метиленовой и метиновой группам азиридинового кольца.

В литературе приводятся схемы, описывающие взаимодействие азидов по нитреновому и азидному механизму.

Полученные экспериментальные данные хорошо согласуются с обсуждаемыми в литературе механизмами образования конечных продуктов.

Известно, что азиридины являются основными продуктами реакции синглетных нитренов с олефинами, а для триплетных наиболее характерна реакция отрыва водорода от связей С-Н. Наличие иминов (27-29) и (32-34), связанное с расщеплением триазолинов, свидетельствует в пользу азидного механизма их образования.

С целью поиска условий, повышающих эффективность образования азиридинов было изучено влияние МВИ на региоселективность протекания реакции этилазидоформиата с олефинами (25) и (30).

Установлено, что микроволновая активация реакции этилазидоформиата с олефинами (25) и (30), в отличие от обычного нагрева, при прочих равных условиях, значительно повышает селективность образования азиридинов (по гептену-1 в 1.6 раза, по нонену-1 в 1.4 раза), при этом время реакции сокращается в ~40 раз по сравнению с конвекционным нагревом (таблица 3).

Таблица 3 – Выходы продуктов в реакции этилазидоформиата (1) с олефинами (25,30) в открытой системе при конвекционном и микроволновом нагреве

(мольное соотношение реагентов (1): (25 или 30) равно 1:10, инертная атмосфера - аргон, температура кипения реакционной смеси)

Исходное соединение

Условия реакции

Выходы продуктов, %

(R)

(26), (31)

(27), (32)

(28), (33)

(29), (34)

Гептен-1

5Н11

(25)

Т=93°C, 16 ч

21

8

7

5

МВИ, 25 мин

15

1

1

1

Нонен-1

7Н15

(30)

Т=146°C, 16 ч

31

11

10

6

МВИ, 25 мин

75

7

7

7

Можно предположить, что повышение выхода азиридинов (26) и (31) в поле СВЧ связано с ростом селективности образования синглетного карбэтоксинитрена.

Проведенные исследования показывают, что реакции этилазидоформиата с терминальными олефинами (25) и (30) в условиях МВИ протекают более селективно и значительно быстрее, чем при обычном нагреве.

  1. Реакции этилазидоформиата с ароматическими соединениями

Известно, что реакции нитренов с ароматическими соединениями бензольной природы в общем случае приводят к двум типам продуктов: азепинам (путь b) и анилидам (путь а и b).

В связи с этим было изучено влияние условий на выход замещенных N-карбэтоксиазепинов.

    1. Реакция этилазидоформиата с бензолом

Известно, что термическое расщепление этилазидоформиата в бензоле при 125°C протекает с образованием N-карбэтоксиазепина с выходом 40%.

С целью увеличения селективности протекания реакции и выхода N-карбэтоксиазепина было исследовано взаимодействие бензола (35) с азидоформиатом (1) в мягких условиях в открытой системе.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»