РАЗДЕЛ 2. ПОЛУЧЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ N-АЦИЛОКСИ-N-АЛКОКСИГЕМИНАЛЬНЫХ СИСТЕМ
Синтез в 1981 г. первого представителя N-ацилокси-N-алкоксигеминальных систем, N-ацетокси-N-метоксиамина 1.2 [43, 53], позволил создать общий способ получения различных видов N-ацилокси-N-алкоксигеминальных систем путем взаимодействия N-хлор-N-алкоксисоединений с карбоксилатами щелочных металлов в среде ацетонитрила [205-211]. Универсальность данного способа подтвердилась его применимостью для получения неизвестных ранее видов N-ацилокси-N-алкоксисоединений, разнящихся природой третьего заместителя у атома азота: N-ацилокси-N-алкоксимочевин [206-208, 210, 211] и N-ацилокси-N-алкоксикарбаматов [205, 207, 209-211]. Подтверждением универсальности также являются возможность синтеза данным способом N-ацилокси-N-алкоксибензамидов, ранее полученных С. Гловером [34, 47-50, 54], и расширение этим способом ряда N-ацилокси-N-алкокси-N-трет-алкиламинов. Необходимо также было проверить применимость данного подхода для синтеза N-ацилокси-N-алкоксисульфонамидов [210, 212].
Первоначальный вариант синтеза N-ацилокси-N-алкоксисоединений был несколько экспериментально трансформирован. Учитывая сопутствующее образование нитрозосоединения 1.3 при использовании в синтезе N-ацетокси-N-метоксиамина 1.2 не прошедшего дополнительной сушки коммерческого AcONa [45] (см. схему 1.1); вероятно обусловленное возможным наличием в продажном реактиве следов воды, используемые нами AcONa и другие карбоксилаты щелочных металлов предварительно подвергались продолжительной сушке в вакууме (3 мм.рт.ст.) при повышенной температуре (100-125°С) до полного удаления следов воды. Использование высушенного таким образом AcONa при синтезе N-ацетокси-N-метоксиамина 1.2 способствовало повышению селективности реакции, исключая образование нитрозосоединения 1.3.
2.1 Синтез N-ацилокси-N-алкоксимочевин
В отличие от N-ацилокси-N-алкоксиаминов [45, 53] и N-ацилокси-N-алкоксибензамидов [47], N-ацилокси-N-алкоксимочевины к началу данной работы не были известны, и их синтез был осуществлен исходя из NН-N-алкоксимочевин 2.1-2.14, частично описанных, а, в основном, полученных известными способами: карбамоилированием N-алкоксиаминов циановой кислотой, изоцианатами и диметилкарбамоилхлоридом, алкилированием N-гидроксимочевины. Хлорированием мочевин 2.1- 2.17 был получен ряд N-хлор-N-алкоксимочевин 2.18- 2.34 (схема 2.1, табл. 2.1). Эти соединения весьма лабильны, как и их немногие описанные аналоги [29], и использовались в синтезах непосредственно сразу после получения.
Схема 2.1
Таблица 2.1. Выходы N-хлор-N-алкоксимочевин 2.18 - 2.34 R1R2NC(O)N(Cl)OR3
NH-N-алкокси- мочевиныN-хлор-N-алкокси мочевиныR1R2R3Выход %Лит.2.12.18HHMe79.0-2.22.19HHEt98.4-2.32.20HHi-Pr96.2-2.42.21HHn-Bu98.0-2.52.22HHi-Am98.7-2.62.23HHn-C8H1798.9-2.72.24HHn-C12H25100-2.82.25HHBn96.2-2.92.26MeHPr98.5-2.102.27BnHEt99.1-2.112.281-CH2C10H7HEt99.8-2.122.29MeMeMe94.1292.132.30MeMePr97.8-2.142.31MeMei-Pr95.0-2.152.324-ClC6H4HEt80.0-2.162.334-O2NC6H4HEt82.0-2.172.344-O2NC6H4HCMe2CO2Me89.1-
Нами найдено, что взаимодействие N-хлор-N-алкоксимочевин 2.18-2.31 с Na- и К-солями карбоновых кислот в среде ацетонитрила является селективным и препаративно удобным способом получения c высокими выходами N-ацилокси-N-алкоксимочевин 2.35 - 2.57 со вторым незамещенным атомом азота и с атомом азота, имеющим один или два алкильных (или арилалкильных) заместителя (схема 2.2, табл.2.2) [206-208,210,211].
Схема 2.2
Полученные N-ацилокси-N-алкоксимочевины 2.35-2.57 представляют собой бесцветные кристаллические вещества или желтоватые масла, стабильные при хранении в холоде (-20°С) до месяца. При комнатной
Таблица 2.2. Выходы N-ацилокси-N-алкоксимочевин 2.35 - 2.57 R1R2NC(O)N(OR3)O2CR4
N-хлор-N-алкокси- мочевинаN-ацилокси-N-алкокси- мочевинаR1R2R3R4Выход,
%.2.182.35HHMeMe83.42.192.36HHEtMe60.82.192.37HHEt4-ClC6H464.52.202.38HHi-PrMe60.92.212.39HHn-BuMe84.42.212.40HHn-BuEt82.02.212.41HHn-BuPh90.92.212.42HHn-Bu4-ClC6H475.12.222.43HHi-AmMe74.82.232.44MeHn-C8H17Me86.32.242.45HHn-C12H25Me84.52.252.46HHBnMe59.12.262.47MeHn-PrMe92.02.262.48MeHn-PrEt77.42.262.49MeHn-PrPh86.22.272.50BnHEtMe95.72.282.511-CH2C10H7HEtMe98.12.292.52MeMeMeMe87.02.292.53MeMeMeEt89.92.292.54MeMeMei-Pr78,32.292.55MeMeMePh77.12.302.56MeMen-PrMe90.92.312.57MeMei-PrMe80.4 температуре они стабильны несколько дней только в виде раствора в инертном растворителе.
Из N-хлор-N-алкокси-N'-арилмочевин 2.32-2.34 не удалось получить данным способом соответствующие N-ацилокси-N-алкоксимочевины Оказалось, что при наличии в N-хлор-N-алкоксимочевинах бензольного цикла в третьем положении (у второго атома азота) вместо замещения атома хлора внешним нуклеофилом протекает внутримолекулярное нуклеофильное замещение - циклизация в 1-алкоксибензимидазолиноны-2. При действии AcONa на N-хлор-N-алкокси-N'-арилмочевины 2.32-2.34 или при хлорировании N-алкокси-N'-арилмочевин 2.32 в присутствии AcONa в среде ацетонитрила (генерации N-хлор-N-этоксимочевины 2.32 in situ) образуются 1-алкоксибензимидазолиноны-2 2.58-2.60 (схема 2.3).
Схема 2.3
Аналогичное поведение N-хлор-N-алкокси-N'-арилмочевин наблюдается и протонных растворителях. При метанолизе N-хлор-N-этоксимочевины 2.33 в присутствии AcONa также протекает циклизация в соединение 2.59 (схема 2.4).
Схема 2.4
В то же время, при алкоголизе N-хлор-N-алкокси-N',N'-диметилмочевин и незамещенных N-хлор-N-алкоксимочевин в присутствии AcONa селективно образуются соответствующие N,N-диалкоксимочевины [208,212] (схема 2.5).
Схема2.5
Наличие заместителя в орто-положении не препятствует циклизации N-N-N'-арилмочевин 2.62 в 1-алкоксибензимидазолиноны-2 2.63 (схема 2.