Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Реакционная способность оксимов в основных средах (Литературный обзор).. 10
1.1. Кислотность оксимов 11
1.1.1. Кислотность оксимов 12
1.1.2. Кислотность оксимов 13
1.2. Нуклеофильность оксимной функции 18
1.2.1. Оксимы в реакциях нуклеофильного замещения 19
1.2.2. Нуклеофильное присоединение оксимов к ненасыщенным системам 23
1.2.2.1. Нуклеофильное присоединение оксимов к алкенам 23
1.2.2.2. Нуклеофильное присоединение оксимов к ацетилену (реакция Трофимова) 25
1.2.3. Реакция Форстера 27
1.3. Нуклеофильная атака по С=Ы-связи 28
1.3.1. Перегруппировка Небера 31
1.3.2. Реакция Хоха-Кэмпбелла 32
1.3.3. Присоединение С-нуклеофилов 36
1.3.4. Восстановление оксимов 38
1.3.5. Деоксимирование 40
1.4. Дегидратация альдоксимов 41
1.5. Перегруппировка Бекмана 43
1.6. Реакции с участием заместителей 47
ГЛАВА 2. Новые аспекты и возможности реакции оксимов с ацетиленом в сверхосновных средах (Обсуждение результатов) ... 50
2.1. Синтез новых О-винилоксимов 50
2.1.1. О-Винилдиарил- и 0-виниларил(гетарил)кетоксимы 51
2.1.2. О-Винилоксимы «./^-ненасыщенных кетонов 53
2.1.3. О-Виниламидоксимы 54
2.2. Синтез стерически затрудненных пирролов 59
2.3. Реакция оксима 2-ацетилкумарона с ацетиленом 60
2.4. Синтез пиррольных производных стероидов 64
2.5. Прямое винилирование стеролов ацетиленом 73
2.6. Диоксимы в реакции с ацетиленом 77
2.6.1. 1,2-Диоксимы 78
2.6.2. 1,3-Диоксимы 87
2.6.3. 1,4-Диоксимы 94
2.7. Изучение реакционной способности
О-винилоксимов 95
2.1 1. Винилкетоксимы в реакциях электрофильного присоединения 96
2.7.2. Трифторацетилирование О-винилоксимов 100
2.7.3. Термическая стабильность О-винилоксимов 104
ГЛАВА 3. Подробности (Экспериментальная часть) 109
3.1. Синтез исходных оксимов 109
3.1.1. Арил- и арил(гетарил)кетоксимы 109
3.1.2. Оксимы -ненасыщенных кетонов 110
3.1.3. Синтез стерически затрудненных оксимов ПО
3.1.4. Оксим 2-ацетилкумарона 111
3.1.5. Оксимы кетостероидов 112
3.1.6. 1,3-Диоксимы 113
3.1.7. 1,4-Диоксимы 115
3.2. Взаимодействие оксимов с ацетиленом 116
3.2.1. Общая методика проведения реакции оксимов с ацетиленом под давлением в автоклаве 116
3.2.2. О-Винилдиарил- и арил(гетарил)кетоксимы 117
3.2.3. О-Винилоксимы ненасыщенных кетонов 122
3.2.4. О-Виниламидоксимы 123
3.2.5. Стерически затрудненные пирролы 124
3.2.5.1. Термическая перегруппировка О- винилмезитилэтилкетоксима в 2-мезитил-З-метилпиррол 125
3.2.6. Реакция оксима 2-ацетилкумарона с ацетиленом 125
3.2.7. Синтез пиррольных производных стероидов 128
3.2.8. Прямое винилирование стеролов ацетиленом 132
3.2.8.1. Метанолиз винилового эфира холестерина 132
3.2.9. Диоксимы в реакции с ацетиленом 133
3.2.9.1. 1,2-Диоксимы 133
3.2.9.2. 1,3-Диоксимы 138
3.2.9.3. 1,4-Диоксимы 142
3.3. Изучение реакционной способности О-
винилоксимов 143
3.3.1. О-Винилкетоксимы в реакциях электрофильного присоединения 143
3.3.2. Трифторацетилирование О-винилоксимов 146
3.3.3. Термическая стабильность О-винилоксимов 150
3.3.4. Попытка полимеризации О-винилбензофеноноксима 151
Выводы 153
Литература
- Нуклеофильное присоединение оксимов к ненасыщенным системам
- Присоединение С-нуклеофилов
- Реакция оксима 2-ацетилкумарона с ацетиленом
- Арил- и арил(гетарил)кетоксимы
Введение к работе
Актуальность работы. Оксимная функция — одна из важнейших в органической химии. Она легко вступает в разнообразные химические превращения в присутствии как кислот, так и оснований [1, 2]. В последние годы интенсивно изучается [3-9] реакция кетоксимов с ацетиленом в сверхосновных системах типа КОН-ДМСО, приводящая к О-винилоксимам [10, И], пирролам и N-винилпирролам (реакция Трофимова) [3-9]. Пирролы и их производные широко представлены в природе [12] и представляют интерес для самых разнообразных областей человеческой деятельности - от фармакологии [13] до электроники [14]. Пирролизация кетоксимов под действием ацетилена стала одним из наиболее эффективных методов синтеза пирролов. Метод подкупает своей простотой, доступностью исходных реагентов, универсальностью и легкостью масштабирования. Интермедиа реакции — О-винилкетоксимы — реакционноспособные строительные блоки для тонкого органического синтеза и потенциальные мономеры. Несмотря на большое число работ, посвященных данному методу, его синтетический потенциал далек от своей полной реализации. В частности, не были изучены возможности данной реакции для модификации природных соединений, например, из классов стероидов и кумаронов с кетонными функциями, оставались неизвестными особенности ее протекания при наличии в молекуле двух близко расположенных или сопряженных с С=С-двойными связями оксимных функций. Доступность известных ранее О-винилоксимов была ограничена их недостаточной стабильностью, что существенно снижало возможности применения этого перспективного класса соединений в органическом синтезе.
Исследования, проведенные в рамках настоящей диссертационной работы, выполнены в соответствии с планами НИР Иркутского института химии им. А. Е. Фаворского СО РАН по теме: "Направленный синтез биологически активных гетероатомных систем с использованием ацетилена и его производных" (№ государственной регистрации 01200107932) при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (Грант № 00-15-97456, Грант №03-03-32472), а также по программам двух научных интеграционных проектов: "Разработка научных основ целенаправленного поиска биологически активных веществ, перспективных в качестве препаратов медицинского и сельскохозяйственного назначения" (№ 39) и "Направленный поиск биологически активных соединений и разработка научных основ создания лекарственных препаратов" (№ 59), реализуемых совместно Сибирским и Уральским отделениями РАН (Иркутский институт химии им. А. Е. Фаворского, Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова, Екатеринбургский институт органического синтеза, Пермский институт экологии и генетики микроорганизмов).
Цели работы. Выявление особенности поведения в условиях реакции Трофимова следующих специфических групп оксимов, ранее систематически в эту реакцию не вовлекавшихся:
диарилкетоксимов (Овинильные производные не способны перегруппировываться в пирролы);
оксимов а,у9-ненасыщенных кетонов;
амидоксимов;
оксима стерически затрудненного мезитилэтилкетона;
оксима 2-ацетилкумарона;
оксимов стероидных кетонов;
диоксимов 1,2-, 1,3-, 1,4-дикетонов.
Соответственно, в цели работы входила проработка наиболее перспективных синтетических аспектов изучаемых вариантов реакции и, в первую очередь, проверка потенциала реакции для модификации стероидов, содержащих кетогруппы, а также возможности синтеза дипирролов и пирролов с разной функциональностью (с оксимной и О-винилоксимной функциями) на основе оксимов дикетонов. В рамках этих целей ставились задачи разработать препаративные методы синтеза новых групп О-винилоксимов, пирролов и N-винилпирролов и таким образом пополнить существующий арсенал пиррольных строительных блоков и мономеров.
Научная новизна и практическая значимость работы. Найден эффективный и простой метод синтеза нового класса стабильных и безопасных в обращении О-винилоксимов, а именно -О-винилдиарилкетоксимов, что открывает широкие возможности их использования в органическом синтезе.
Продемонстрирована принципиальная возможность синтеза О-винилоксимов «./^-ненасыщенных кетонов.
Впервые реакция Трофимова успешно применена для модификации природных соединений, содержащих стероидный остов или бензофурановую (кумароновую) систему, и тем самым заложены основы новой стратегии синтеза биологически активных веществ. Из оксимов прегненолона, А5-холестен-3-она и прогестерона синтезированы первые пирролил- и пирролостероидные ансамбли, а из оксима 2-ацетилбензофурана (2-ацетилкумарона) - первые пиррольные и О-винилоксимные производные бензофурана. Важное ответвление этой части работы - разработка высокоэффективного
метода прямого винилирования стеролов ацетиленом в сверхосновных системах.
Из 1,2-, 1,3- и 1,4-диоксимов впервые осуществлен синтез N,N'-дивинил-2,2'-, 2,3- и 3,3-дипирролов, а также iV-винилпирролов с ацильными и О-винилоксимными функциями. В случае диоксимов 1,2-дикетонов наряду с традиционным обнаружено новое направление реакции, приводящее к 1-винил-2-пиридилпиррольным производным -ранее неизвестным алкалоидоподобным соединениям.
Разработан селективный метод синтеза <9-виниламидоксимов -потенциальных мономеров и интермедиатов для органического синтеза.
Впервые исследована реакционная способность О-винилкетоксимов и показано, что в электрофильных реакциях присоединения и замещения они во многом ведут себя, как простые виниловые эфиры, в то время как реакция (9-виниламидоксима с типичным электрофилом - ангидридом трифторуксусной кислоты начинается с атаки амидного атома азота.
Апробация работы и публикации. По результатам работы опубликовано 9 статей в отечественных и международных журналах и представлено 6 докладов на международных, всероссийских и региональных конференциях, в том числе: доклады на Молодежной научной конференции по органической химии "Байкальские чтения 2000" (Иркутск, 2000), на 1-й Всероссийской конференции по химии гетероциклов памяти А. Н. Коста (Суздаль, 2000), на Международной конференции "Азотистые гетероциклы и алкалоиды" (Москва, 2001), на V Молодежной научной школе-конференции по органической химии (Екатеринбург, 2002), на 4-м Всесоюзном симпозиуме по органическому синтезу "Органическая химия - упадок или возрождение" (Москва, 2003). Отдельные результаты работы отнесены
9 к числу важнейших достижений фундаментальных исследований СО РАН за 2000 и 2002 годы (сборники "О деятельности Сибирского отделения Российской академии наук в 2000 году", Новосибирск, 2001 и "Сибирское отделение Российской академии наук в 2002 году. I. Основные научные результаты", Новосибирск, 2003).
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 187 страницах машинописного текста. Первая глава — обзор литературы, посвященный реакционной способности оксимов в основных средах; во второй главе изложены и обсуждены результаты собственных исследований; необходимые экспериментальные подробности приведены в третьей главе. Завершается рукопись выводами и списком цитируемой литературы (292 ссылки).
Нуклеофильное присоединение оксимов к ненасыщенным системам
Если образование аддуктов оксимов с активированным алкинам возможно даже в нейтральных средах (например, катализируемое трифенилфосфином присоединения оксимов к этилпропиолату [91]), то присоединение оксимов к ацетилену реализуется только в основных средах, способных генерировать оксимат-анионы с повышенной нуклефильностью. В сверхосновных средах присоединение оксимов к ацетилену и его алкил-, арил-производным является первой стадией хорошо изученной реакции Трофимова [3-9], приводящей к пирролам 42 и JV-винилпирролам 43 (последние образуются при избытке ацетилена).
Выходы зависят от строения исходных кетоксимов и составляют, как правило 50-70%, в лучших случаях приближаясь к 100%. Необходимым условием протекания реакции является наличие в кетоксиме СН2- или СН3-групп в or-положений к оксимной функции. В тех случаях, когда возможна конкуренция метильной и метиленовой групп, в образовании пиррольного кольца, как правило, принимает участие последняя [92].
В отсутствие а-метиленовых групп в молекулах кетоксимов [например, метиларил(гетарил)-, метил-изо (трет)-алкил-, диарил арилгетарилкетоксимы] возможно выделение промежуточных О-винилкетоксимов [3, 6, 8, 10, И]. Из изопропиларил(гетарил)кетоксимов в условиях реакции Трофимова можно получать труднодоступные ЗЯ-пирролы [93].
Интересно, что образующиеся в результате присоединения амидоксимов к ацетилену в сверхосновных средах (9-виниламидоксимы в отличие от Овинилкетоксимов не подвергаются [3,3]-сигматропной перегруппировке [94].
При взаимодействии кетоксимов с простейшим гомологом ацетилена -пропином, его изомером - алленом или их смесью как при атмосферном, так и при повышенном давлении при различных температурах и времени контакта реагентов в большинстве случаев региоселективно образуются 4- и 5-метилпирролы (44 и 45, соответственно) [95].
Итог реакции существенным образом зависит от строения кетоксима и определяется не только электронными, но и стерическими факторами - с разветвлением радикала, находящегося у оксимной функции, возрастает доля 4-метилзамещенного пиррола в смеси.
Синтез пирролов из кетоксимов и пропин-алленовой смеси, являющейся многотонажным побочным продуктом пиролиза углеводородов, принципиально расширяет возможности реакции Трофимова. Впервые становятся легкодоступными 4- и 5-метилзамещенные пирролы с разнообразными заместителями в положениях 2 и 3.
Взаимодействие ацет- (2) и ацетофеноноксимов (46) с фенилацетиленом приводит к 2-фенилпирролам 47а,б [96].
С диацетиленом пирролы не образуются, но соответствующие О-винилкетоксимы могут быть выделены [97, 98].
При взаимодействии кетоксимов с винилацетиленом [К(Ы)ОН-ДМСО] образуются смеси 0-(2- и 3-бутинил)- и 0-(2- и 3-бутадиенил)кетоксимов с выходом до 50% [99].
Таким образом, реакция кетоксимов с ацетиленом не только дополняет существующие методы синтеза пирролов, но и позволяет легко получать пирролы с алкильными, арильными, гетарильными заместителями, различные аннелированные пиррольные системы. Становится доступным практически неограниченный ряд JV-винилпирролов, являющихся, с одной стороны готовыми защищенными NH-пирролами, а с другой — пиррольными строительными блоками и мономерами с широкими синтетическими возможностями.
Уместно рассмотреть реакцию, открытую Форстером в 1915 году, в этом параграфе, так как на начальной стадии в ней предполагается электрофильная атака хлорамина по атому азота оксимной группы (см. ниже). Реакция Форстера представляет собой превращение оксимов в диазоалканы под действием на них в щелочной среде хлорамина или гидроксиламиносульфоновой кислоты [30].
С помощью данной реакции были синтезированы различные арилдиазоалканы [100-105] и, в том числе, диазометан [105].
При использовании хлорамина в момент выделения (к смеси щелочного раствора оксима и NH4OH прибавляют по каплям раствор NaOCl) выходы диазокетонов повышаются до 60% [106]. Для реакции был предложен следующий механизм [100]. Наличие атома кислорода, обладающего отрицательным индуктивным и положительным мезомерным эффектами, по соседству с двойной C=N-связью уменьшает основность атома азота по сравнению с иминами и снижает положительный заряд на атоме углерода, делая его менее восприимчивым к атаке нуклеофилами. Например, большую устойчивость оксимов к гидролизу по сравнению с иминами объясняют участием в делокализации атома кислорода [107].
Присоединение С-нуклеофилов
Восстановление оксима ядрд-замещенного дибензилкетоксима и его ацил-производных ІЛАІНЦ в ТГФ происходит стереоспецифично с образованием ш азиридинов (выходы 80%) [146]. Натрийдигидробис-(2-метоксиэтокси)алюминон NaAlH2(OC2H20Me)2 обладает большей селективностью по сравнению с UAIH4 и восстанавливает кетоксимы и их эфиры почти с количественным выходом до замещенных азиридинов [147]. Амины в данном случае образуются в качестве примесей.
Кинетика и стереохимия образования азиридинов из кетоксимов и алюмогидрида лития в ТГФ были изучены в работах [148, 149].
Взаимодействие оксимов с LiAlHj очень сильно напоминает их взаимодействие с магнийорганическими соединениями [23]. В обоих случаях азирины, по-видимому, являются промежуточными соединениями и образуются преимущественно через син-элиминирование, а присоединение к- -ним происходит с менее стерически затрудненной стороны. Присоединение С-нуклеофилов
Присоединение металлорганических соединений к оксимам или их эфирам представляет интерес для синтеза гидроксиламинов. Кроме того, для использования оксимной функции в качестве защитной необходимо знать условия, в которых она сама может участвовать в реакциях.
Присоединение чистых алкил- или фениллитиевых реагентов к оксимам, имеющим подвижные атомы водорода, протекает с низкими выходами, и в этом случае необходимо использование значительных избытков литийорганического соединения [150].
Кислоты Льюиса облегчают взаимодействие металлорганических соединений с оксимной функцией, по-видимому, за счет координации с атомами азота и кислорода, в результате чего увеличивается положительный заряд на атоме углерода. Так, (гет)ариллитиевые соединения в присутствии BF3 OEt2 присоединяются к О-алкилальдоксимам 69 с образованием О-алкилгидроксиламинов 70 (выходы до 64%) [151].
Показано, что конфигурация оксимной группы в данном случае оказывает сильное влияние на выходы продуктов реакции, которые в случае Z-изомеров в несколько раз выше по сравнению с -изомерами, что свидетельствует о сильном стерическом влиянии заместителей при оксимной функции на исход реакции.
В работе [152] присоединение литий- и магнийорганических соединений к (R)-0-( 1-фенилбутил)циннамальдоксиму (71) использовалось в качестве ключевой стадии в асимметрическом синтезе а-аминокислот.
В данном случае хорошие выходы реакции объясняются активирующим влиянием акцепторного заместителя при оксимной функции. Несмотря на это, магний- и цинкорганические соединения к этим оксимам не присоединяются [153]. Восстановление оксимов
Восстановление оксимов в зависимости от природы восстановителя приводит к аминам, гидроксиламинам или спиртам.
Оксимы гладко восстанавливаются натрием в жидком аммиаке до аминов [154]. При кипячении кетоксимов в ТГФ в присутствии LiAlH4, наряду с аминами (выходы до 47%), образуются азиридины [143, 146]. Добавление ТІСІ4 или FeCb к алюмогидриду лития увеличивает селективность процесса в случае оксимов хроманона-4, ацетофенона и бензофенона, и соответствующие амины образуются с выходами 60-70% [155].
Натрийборгидрид на силикагеле при комнатной температуре в бензоле реагирует с оксимами, образуя комплексы гидроксиламинов с боранами 75 [156]. L силикагель При кипячении оксимов с натрийборгидридом в водном растворе щелочи образуются соответствующие спирты [157].
Селективно действует система пиридин - боран на оксимы, превращая их с выходом 72-92% в замещенные гидроксиламины, при этом в молекуле сохраняются другие функциональные группы (эфирные, нитрильные, нитро и т. п.) [158]. Система гидразин-№-Ренея в водных или водно-спиртовых растворах легко восстанавливает кетоксимы в соответствующие амины, а альдоксимы в этих условиях в реакцию не вступают [159].
Показана возможность стереоселективного восстановления циклических О-бензил-а-гидроксикетоксимов типа 76 до цис-1,2-аминоспиртов типа 77 (выходы до 86%, цис : транс = 9:1) [160].
Изучены различные реагенты для восстановления камфенилоксима (78) с целью синтеза эндо-2-камфениламина (79) [161]. NH2 экзо Среди них довольно эффективными оказались системы ЬіАІН ТГФ (72%, эндо/экзо = 5.3), NaBH4/TiCl4/Glyme (76%, 100% эндо) и Na%-пропанол (78%, 100% эндо). В присутствии хиральных добавок становится возможным асимметрическое восстановление оксимов. Так, комплекс алюмогидрида лития с 3-0-бензил-1,2-циклогексилиден-ог -глюкофуранозой восстанавливает кетоксимы типа R(Me)C=NOH в оптически активные амины [162]. Подробно изучено восстановление О-алкилкетоксимов под действием системы NaBRj/ZrC , модифицированной хиральными аминоспиртами [163]. В случае О-метилацетофеноноксима (80) образуется бЧ-фенилэтиламин (81) с выходом до 96% и оптической чистотой до 95%.
Реакция оксима 2-ацетилкумарона с ацетиленом
Получаемые из пирролов 4,4-дифтор-4-бора-За,4а-диаза- -индацены (BODIPY) — высоко флуоресцентные материалы - используются в качестве молекулярных меток в биохимических экспериментах [208], флуоресцентных сенсоров [209] и разнообразных оптоэлектронных устройств [210-212]. BODIPY, синтезируемые из пирролов, содержащих во 2-м положении арильные заместители с заторможенным внутренним вращением, имеют более высокие квантовые выходы люминесценции и коэффициенты экстинции по сравнению с аналогами со свободным внутренним вращением [213]. Эти показатели могут также увеличиваться в результате препятствующего тс-стэкингу нарушения компланарности флуоресцирующих молекул.
На примере мезитилэтилкетоксима (9), полученного "летаргической" реакцией оксимирования [214] (NfyOH-HCl CsHnOK/z-CsHnOH, комнатная температура, 8 месяцев), установлена возможность синтеза 2-арилпирролов с заторможенным внутренним вращением и глубоко нарушенной компланарностью между пиррольным и бензольным кольцами из сильно стерически затрудненных алкиларилкетоксимов.
В результате взаимодействия оксима 9 с ацетиленом (80 С, 3 ч, атмосферное давление) наряду с 2-мезитил-З-метил пиррол ом (10) (выход 27%), образуются его N-винильное производное 11 (выход 8%) и О-винилмезитилэтилкетоксим (12) (выход 5%) - представитель препаративно недоступных О-винилкетоксимов, содержащих а-метиленовые группы, обычно мгновенно перегруппировывающихся в пирролы уже в ходе реакции кетоксимов с ацетиленом. По-видимому, присутствие объемного мезитильного заместителя затрудняет перегруппировку О-винилоксима 12 в пиррол 10, обуславливая относительную стабильность первого в условиях реакции.
Интересно, что при нагревании 0-винилоксима 12 (120 С, 15 мин) в ДМСО его перегруппировка в пиррол 10 протекает даже в отсутствие оснований.
В результате проведенных исследований продемонстрирована возможность синтеза по реакции Трофимова пирролов с глубоко нарушенной компланарностью, представляющих интерес для создания высоко технологичных материалов.
Бензо[6]фурановая (кумароновая) молекулярная система входит в состав многих важных природных соединений (эвпарин [215], усниновая кислота [215], пейцеданин [215] и другие фурокумарины [216], афлатоксины [216], фурохромоны [216], ротеноиды [216] и др.). Среди них известны вещества, обладающие высокой физиологической активностью (например, спазмолитины [216], фитоалексины [216], инсектициды [216], препараты, расширяющие коронарные. сосуды [216], и т.п.), антимикробными [217], антиоксидантними [217] и антигеморрагическими [218] свойствами. Модификация бензофурановой системы путем присоединения к ней пиррольного кольца - фрагмента многих жизнеобеспечивающих молекул (хлорофилл, гемоглобин и др.) — представляет интерес как для химии бензофурана и пиррола, так и для целенаправленного поиска новых биологически активных соединений.
Ранее была показана возможность пристройки по реакции Трофимова пиррольного кольца к терпеноидным системам [219]. Цель настоящей работы - проверка возможности двухстадийной трансформации 2-ацилбензо[6]фуранов на примере 2-ацетилкумарона в ранее неизвестные 2-пирролилбензо[Ь]фураны по реакции Трофимова (через соответствующие оксимы).
Ближайший структурный аналог оксима 2-ацетилкумарона (13) - оксим 2-ацетилфурана в реакции с ацетиленом (КОН, 70-78 С, 6 ч, начальное давление ацетилена 14 атм) в водном ДМСО образует 2-(2 -фурил)пиррол с низким выходом (11%), а основным продуктом является соответствующий О-винилкетоксим (38%) [220]. Оказалось, что при коротком контакте оксима 13 с ацетиленом (5 мин, начальное давление ацетилена 14 атм) в безводной системе КОН-ДМСО и в близких температурных условиях (70 С) ожидаемый пиррол 15 образуется с выходом 24% (неоптимизирован), а выход промежуточного О-винилоксима 14 (E:Z = 7:1, как и в исходном кетоксиме 13) составил при этом всего 22%. Быстрая перегруппировка образующихся О-винилкетоксимов в пирролы за столь короткое время является неожиданностью. NOH
Более легкая пирролизация (3-винилкетоксима 14 по сравнению с О-винил-(2-ацетилфуран)оксимом обусловлена, очевидно, специфическим влиянием бензольного кольца, аннелированного с фурановым циклом, а именно, формированием более развитой (следовательно, термодинамически более стабильной) системы сопряжения за счет включения в нее пиррольного кольца. Такой же эффект, по-видимому, действует при трансформации 2-ацетилнафталиноксима в соответствующий пиррол (КОН-ДМСО, ацетилен), наблюдающейся уже при 60 С, хотя и со значительно меньшей скоростью [3, 221] по сравнению с его неаннелированным аналогом - ацетофеноноксимом (75 С, 3 ч) [220, 222].
При более высокой температуре (100 С) и увеличении продолжительности реакции (1 ч) в качестве единственного продукта выделяется ІУ-винилпиррол 16 (выход 46%), что является закономерностью и для алкилфурилкетоксимов, образующих в близких условиях (100-130 С, 2.5-3 ч, ацетилен, начальное давление 16 атм) УУ-винил-2-фурилпирролы с выходом 50-85% [222].
Арил- и арил(гетарил)кетоксимы
По-видимому, в отсутствие BuSH ингибирующее влияние ДАК при разложении О-винилбензофеноноксима (2а) связано с его участием в связывании находящихся в реакционной смеси примесей, катализирующих процесс распада.
В присутствии комплекса L1BF4 с диметоксиэтаном разложение 2а протекает с большей скоростью, и в тех же условиях (80 С, 10 ч) до бензофенона (94) распадается уже 33% 2а, что, вероятнее всего, является следствием проявления каталитической активности данного комплекса в этом процессе.
Изучена возможность радикальной (инициатор ДАК) и катионной (катализатор комплекс LiBF4 с диметоксиэтаном [290]) полимеризации О-винилбензофеноноксима (2а) в массе. Однако в изученных условиях (80 С, 10 ч), как отмечалось выше, протекает разложение 2а до бензофенона, а олиго- или поли-Овинилбензофеноноксим не образуется.
Попытка полимеризации О-винилбензамидоксима (66) в радикальных условиях и под действием УФ облучения также не увенчалась успехом: исходный О-винилбензамидоксим (66) полностью возвращается после кипячения в бензоле в присутствии ДИНРШЗ в течение 6 часов и после облучения УФ в течение 4 ч.
Таким образом, в результате проведенных исследований, показана возможность реализации для О-винилкетоксимов некоторых реакций, характерных для простых виниловых эфиров, что позволяет осуществить синтез недоступных ранее строительных блоков для органического синтеза. Изученные возможности химической модификации О 108 Ф . винилдиарилкетоксимов позволяют вести более целенаправленный поиск путей синтеза новых соединений с системой =Ы-0-связей.
Спектры ЯМР Н (400.13 МГц) и 13С (101.61 МГц) регистрировались на спектрометре Bruker-400DPX для растворов в CDCI3, ДМСО-с16, внутренний стандарт ГМДС. ИК спектры получены на спектрометре Bruker-ISF 25. Для регистрации масс-спектров использовался спектрометр Finnigan МАТ 8200.
Синтез исходных оксимов 3.1.1. Арил- и арил(гетарил)кетоксимы
Общая методика: Оксимы 1а-д получали из коммерческих бензофенонов по методу [201] с выходами, близкими к количественному, а оксим фенил(2-пиридил)кетона (1е) - по улучшенному нами способу [291], что позволило повысить выход 1е с 50 до 87%.
Оксим фенил(2-пиридил) кетона (1е). 10.00 г (55 ммоль) фенил(2-пиридил)кетона и 5.98 г (86 ммоль) NH2OH-HCl смешивали с 40 мл 95% этанола и 4 мл воды. К смеси постепенно при встряхивании прибавляли 11.00 г (275 ммоль) мелко измельченного NaOH. После прибавления всего количества NaOH смесь перемешивали 1 ч при комнатной температуре и добавляли 50 мл воды. Полученный гомогенный раствор нейтрализовали избытком сухого льда, выделившийся осадок отфильтровывали и промывали водой. После сушки в вакууме и перекристаллизации из хлороформа получили 9.51 г (87 %) оксима 1е.
Оксим бензальацетона (За). К смеси 5.71 г (82.1 ммоль) NH OH-HCl и 6.73 г (82.1 ммоль) CH3COONa в 30 мл МеОН после перемешивания в течение 20 мин добавляли 10 г (68.4 ммоль) бензальацетона. Полученную массу перемешивали 2 ч и выливали в 100 мл холодной воды, осадок отфильтровывали, промывали водой и сушили в вакууме. После сушки получили 10.8 г (98%) оксима За (E:Z 1:3). Белый порошок. Спектр ЯМР 13С (ДМСО-сіб, S, м. д.): 154.31 (Z-C=N), 150.01 (-C=N), 136.50 (-СД 134.47 (-СД 131.37 (Z-Сд), 128.85 (СД.128.73 (С„), 128.00 (Z-Ca), 127.14, 126.80, 126.62, 16.73 (-Ме), 9.46 (Z-Me).
Оксим бензальпинаколина (36). К смеси 4.43 г (63.7 ммоль) NH2OHHCl и 5.22 г (63.7 ммоль) CH3COONa в 30 мл МеОН после перемешивания в течение 15 мин добавляли 10 г (53.1 ммоль) бензальпинаколина. Полученную массу перемешивали 5.5 ч и выливали в 200 мл холодной воды, экстрагировали диэтиловым эфиром (40 мл х 3), сушили над прокаленным поташом, отфильтровывали. После отгонки эфира и вакуумирования получили 10- г вязкой белой массы, содержащей 30% оксима бензальпинаколина (36) (выход 28%). Полученную смесь использовали далее без выделения чистого оксима.
