раздел 2.1), первой стадией образования пиронов (2.3) является образование оксазалона (2.4) из N-ацилглицинов и уксусного ангидрида. Оксазалон (2.4), содержащий реакционноспособную эндо-циклическую метиленовую группу, реагирует с еноном (2.1) с образованием новой C-C связи. В развитие наших исследований, направленных на синтез полифторалкилсодержащих гетероциклических соединений, мы изучили реакции енонов (2.1), (2.7) и (2.9) с соединениями, содержащими активную ациклическую метиленовую группу. В качестве объектов нашего исследования мы выбрали азолы, содержащие в положении 2 экзо-циклическую метиленовую группу, дополнительно активированную различными электроноакцепторными заместителями (EWG) (Рис. 2.2).
Рис. 2.2. Схематическое изображение гетероциклических соединений с активной метиленовой группой.
Направление реакции ?-алкоксивинил(полифторалкил)кетонов (2.1), (2.7) и (2.10) с такими азолами может зависеть от: природы гетероциклического фрагмента и электроотрицательного заместителя, активирующего метиленовую группу, а также условий проведения реакции. Для установления возможных путей протекания данных реакций мы варьировали все три фактора.
2.2.1. Реакции с участием электроноакцепторной группы
Реакция енонов (2.1a-c) с тиазолом (2.13) без растворителя при комнатной температуре дает соединения (2.14a-c) с хорошим выходом, как результат нуклеофильной атаки ?-положения енонов (2.1) активной метиленовой группой.
Условия реакции: (i) комнатная температура, без растворителя; (ii) Ac2O, 80 oC
Соединение (2.14a-c) может находиться в нескольких таутомерных формах. Мы установили структуру продуктов (2.14) при помощи ИК и ЯMР-спектров (табл. 2.5 и 2.6). Так, в 1H ЯMР спектрах соединений (2.13) наблюдаются характерные дублеты винильных протонов в области 8.4 и 6.4 м.д. с транс-вицинальной константой 15-16 Гц и уширенный синглет NH протона в районе 13-14 м.д. Для более точного установления структуры нами был проведен ЯЭО-эксперимент на примере соединения (2.14b) (Рис. 2.3).
Рис. 2.3. ЯЭО в спектрах соединения (2.14b)
При подавлении сигнала NH протона в районе 13-14 м.д. наблюдается его взаимодействие с протонами метильной группы, ароматическим протоном тиазольного цикла и протоном в ?-положении остатка енона. Так же в ИК спектрах соединений (2.14) наблюдалась уширенная полоса, которая отвечает связи N-H, которая вовлечена во внутримолекулярную водородную связь, в области 3670-2984 см-1(табл. 2.5). Совокупность приведенных данных говорит о том, что структура (2.14) находится в форме, которая стабилизирована водородной связью между атомом азота и этоксикарбонильной группой. Кроме того, нами были получены кристаллы соединения (2.14b), пригодные для РСА, и хотя несимметричность дифторхлорметильной группы не позволила получить однозначно разрешенную структуру для дифторхлорацетильной группы, строение остальной части молекулы было однозначно установлено (Рис 2.4).
Рис. 2.4. Молекулярная структура соединения (2.14b) по данным РСА (показана одна из трех конформаций CF2Cl группы, выполнен к.х.н. Русановым Э. Б.; г.Киев).
Нефторированые соединения со структурой, подобной соединению (2.14), были синтезированы ранее группой проф. Ю. М. Воловенко на примере ряда тиазолов [127].
При нагревании в уксусном ангидриде соединения (2.14) циклизуются внутримолекулярно с образованием пиронов (2.16а-с). На первой стадии реакции, вероятно, происходит превращение соединения (2.14) в таутомерный енол (2.15), гидроксигруппа которого атакует карбонильный атом углерода этоксикарбонильной группы с отщеплением этанола. Строение полученных пиронов (2.16а-с) подтверждено данными ИК и ЯМР-спектроскопии (табл. 2.5 и 2.6). В 1H ЯMР спектре соединения (2.16) наблюдаются характерные дублеты протонов пиронового кольца в положениях 4 и 5 в районе 8.5 и 6.9 м.д., соответственно, с константой 6-7 Гц. В ИК спектрах соединений (2.16) наблюдаются полосы поглощения карбонильной группы в области 1672-1744 см-1 (табл. 2.5).
Таблица 2.5
Некоторые физико-химические свойства соединений: (2.14a-b), (2.16a-b)
СоединениеТпл (?C)ИК (CHCl3 или KBr) (см-1)2.14a155-1562984, 2336, 1675, 1640, 1552, 1488, 1400, 1376, 1240, 1192, 1141, 1072, 10402.14b159-1603670, 3124, 3058, 3025, 2983, 1717, 1692, 1637, 1495, 1232, `1068, 1041, 9702.14c174-1753060, 2986, 1640, 1552, 1488, 1232, 1120, 1040, 9002.16a144-1453112, 3060, 1741, 1512, 1444, 1384, 1368, 1352, 1304, 1203, 1159, 10962.16b131-1323944, 3120, 1672, 1649, 1589, 1528, 1450, 1424, 1248, 1196, 979, 8242.16c112-1133944, 3696, 1744, 1441, 1351, 1232, 1192, 1128, 1064 Таблица 2.6
Выход и данные ЯМР спектров соединений: (2.14a-b), (2.16a-b)
Соединение
(ЯМР CDCl3)Выход
(%)19F ЯМР
(?, м.д.; J, Гц)1H ЯMR
(?, м.д.; J, Гц)13C ЯMR
(?, м.д.; J, Гц)2.14a
58-77.84 (c)13.12 (c, 1H), 8.39 (д, 15.1, 1H), 6.49 (c, 1H), 6.38 (д, 15.1, 1H), 4.30 (кв, 6.7, 2H), 2.36 (c, 3H),1.37 (т, 6.7, 3H)179.0 (кв, 39.8), 164.3, 150.9, 144.5, 134.9, 118.7, 116.2 (кв, 270.9), 106.5, 98.0, 60.0, 14.3, 13.72.14b
84-67.34 (c)13.11 (c, 1H), 8.38 (д, 15.7, 1H) 6.47 (c, 1H), 6.42 (д, 15.7, 1H), 4.31 (кв, 6.7, 2H), 2.37 (c, 3H), 1.38 ( т, 6.7, 3H)179.01 (т, 23.4), 167.9, 160.9, 144.5, 136.0, 119.0, 114.2 (т, 304.8), 104.0, 98.0, 60.0, 14.3, 13.72.14c
87-126.44 (c, 2F), -120.26 (кв, 9.2, 2F), -80.43 (т, 9.2, 3F)12.94 (c, 1H) 8.39 (д, 15.1, 1H) 6.49 (c, 1H), 6.40 (д, 15.1, 1H) 4.31 (кв, 7.1, 2H) 2.38 (c, 3H), 1.39 (т, 7.1, 3H) 178.6 (т, 27.9) 168.8, 168.1, 144.4, 137.5, 105.3, 104.6, 92.7, 60.9, 14.3, 13.7 (сигналы атомов углерода C3F7 группы малоинтенсивны, высоко мультиплезированы и находятся в области 110-130 м.д.)2.16a
46-79.69 (c)8.42 (д, 7.2, 1H) 7.08 (c, 1H), 6.80 (д, 7.2, 1H), 2.44 (c, 3H) 157.9, 156.5, 147.6 (кв, 39.8), 135.9, 123.8, 118.7, 117.9 (кв, 270.9), 105.5 (кв, 3.4), 17.1 2.16b
25-61.52 (c)8.43 (д, 6.4, 1H), 7.07 (c, 1H), 6.75 (д, 6.4, 1H), 2.43 (c, 3H