Карцев В.Г. - Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов. Том 2 (2003)(ru)

H O H

O OO O O OO O

112

Окислительные превращения α-сантонина при действии KMnO4 исследованы в работе Пакникара с сотрудниками [76]. Структура диола 113, который ранее рассматривался как 4α,5α-дигидрокси-α-сантонин, пересмотрена авторами данной работы в пользу его 4β,5β-изомера на основании данных ЯЭО. Дальнейшее окисление диола 113 тетраацетатом свинца привело к образованию нового кетолактона 114.

KMnO4 Pb(OAc)4

При действии м-хлорнадбензойной кислоты (m-CPBA) на эстафиатон 115 образуются эпоксиды 116а, b и продукты расширения кольца циклопентанона по Байеру–Виллигеру 117а, b. Строение эпоксилактона 117а установлено рентгеноструктурным анализом [77–78].

Аналогичные перегруппировки с образованием δ-лактонного кольца наблюдаются также и в случае эпоксидирования гвайанолида гроссгемина [79].

В работе Ватанабе [80] приведены результаты и предложена методика озонолиза производных α-сантонина с функционализированным ангулярным заместителем, которые используются как ключевые интермедиаты в синтезе природных соединений. При озонолизе соединения 118 в CH2Cl2 в присутствии MeOH при –78°C с последующей обработкой NaBH4 образуется δ-лактон 119 с выходом 95%.

24.Заявка ЕПВ 0 974 354; РЖХим. 2000 19О138П.

25.Заявка ЕПВ 0 974 594; РЖХим. 2000 19О139П.

26.Заявка ЕПВ 0 974 593; РЖХим. 2000 19О140П.

27.Luo X.-D., Shen Ch.-Ch., Med. Res. Rev. 1987 7 29.

28.Avery M.A., Gao F., Chong W.K.M., et al., J. Med. Chem. 1993 36 4264.

29.Butler A.R., Wu Y.-L., Chem. Soc. Rev. 1992 85.

30.Bhattacharya A.K., Sharma R.P., Heterocycles 2000 51 (7) 1681.

31.Montanaro S., Bardon A., Catalan C.A.N., Fitoterapia 1996 67 (2) 185.

32.Zheng W.F., Tan R.X., Yang L., Liu Z.L., Spectrosc. Lett. 1996 29 1589.

33.Ross G., Prawat H., Walter C.U., et al., Planta Med. 1998 64 673.

34.Passreiter C.M., Sandoval-Ramirez J., Wright C.W., J. Nat. Prod. 1999 62 1093.

35.Vajs V., Todorovic N., Ristic M., et al., Phytochemistry 1999 52 383.

36.Ruengeler P., Lyss G., Castro V., et al., Planta Med. 1998 64 588.

37.Macias F.A., Torres A., Molinillo J.M.G., et al., Phytochemistry 1996 43 1205.

38.Perez de Luque A., Galindo J.C.G., Macias F.A., Jorrin J., Phytochemistry 2000 53 45.

39.Daniewski W.M., Gumulka M., Ptaszynska K., et al., Eur. J. Entomol. 1993 90 65.

40.Szafranski F., Bloszyk E., Drozdz B., Belg. J. Bot. 1991 124 60.

41.Адекенов С.М., Кулыясов А.Т., Бердин А.Г. и др., Тез. Междун. конф. "ВИЧ,

СПИД и родственные проблемы", СПб, 1999, т. 3, с. 54.

42.Schmidt T.J., Bioorg. Med. Chem. 1997 5 645.

43.Lee S.H., Kim M.J., Bok S.H., et al., J. Org. Chem. 1998 63 7111.

44.Lee S.H., Kang H.M., Song H.-Ch., Lee K.B.-M., Tetrahedron 2000 56 (27) 4711.

45.Shaikenov T.E., Adekenov S.M., US Patent 29 580 328, 1998.

46.Hewlett M.J., Begley M.J., Groenewegen W.A., et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1996 1979.

47.Кулыясов А.Т., Едильбаева Т.Т., Турдыбеков К.М. и др., Хим. прир. соед. 1999

(1)71.

48.Karube A., Maruyama M., Nippon Kagaku Kaishi 1990 (1) 53.

49.Blay G., Bargues V., Cardona L., Tetrahedron 2001 (57) 9719.

50.Адекенов С.М., Алебастров О.В., Ралдугин В.А. и др., Хим. прир. соед. 2001

(3)197.

51.Blay G., Cardona L., Garcia B., et al., Tetrahedron 1996 52 (31) 10507.

52.Grieco P.A., Miyashita M., J. Org. Chem. 1974 39 120.

53.Адекенов С.М., Гафуров Н.М., Хим. прир. соед. 1992 (5) 518.

54.Ando M., Yoshimura H., J. Org. Chem. 1993 58 (15) 4127.

55.Shimoma F., Kusaka H., Azami H., et al., J. Org. Chem. 1998 63 (11) 3758.

56.Адекенов С.М., Мухаметжанов М.Н., Кагарлицкий А.Д., Куприянов А.Н.,

Хим. прир. соед. 1982 (5) 655.

57.Adekenov S., in Arglabin: its Structure, Properties and Usage, Portsmouth: Economy Printing, 1997, p. 1.

58.Фазылова А.С., Итжанова Х.И., Кулыясов А.Т. и др., Хим. прир. соед. 1999

(3)339.

59.Избосаров М.Б., Заирова Х.Т., Абдуазимов Б.Х., Маликов В.М., Хим. прир.

соед. 2000 (3) 233.

60.Lawrence N.J., McGown A.T., Nduka J., et al., Bioorg. Chem. Lett. 2001 (11) 429.

61.Атажанова Г.А., Кулыясов А.Т., Адекенов С.М., Хим. прир. соед. 1999 (2) 188.

Некоторые аспекты препаративной химии стабильных 2Н-тиофениевых ионов

Беленький Л.И.

Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН 119991, Москва, Ленинский пр., 47

Введение

2Н-Тиофениевые ионы − катионные σ-комплексы, содержащие в геминальном узле один или два атома водорода. Они образуются, как правило, в результате протонирования тиофенового цикла. В первых работах для генерации продуктов С-про- тонирования соединений ряда тиофена использовали традиционные методы, известные из химии арениевых ионов: действие избытка HF, HF−BF3 и HF−SbF5 [1–4], фторсульфоновой кислоты и ее смесей с кислотами Льюиса [2–5], которые служили и в качестве растворителей. Тиофениевые ионы были тщательно охарактеризованы спектрами ЯМР 1Н [1], что послужило надежной основой для последующих спектральных отнесений.

При изучении ацилирования тиофена и его гомологов в условиях, которые обычно не используются в этом ряду, но являются стандартными в ряду бензола (действие хлорангидридов в присутствии хлорида алюминия в 1,2-дихлорэтане или хлористом метилене), нами неожиданно было обнаружено образование тиофениевых ионов − продуктов α-С-протонирования исходных соединений [6]. Эти катионы оказались стабильными в условиях ацилирования, они возникают без прибавления протонной кислоты извне за счет хлористого водорода, возникающего при ацилировании, причем HCl используется практически полностью (ацилтиофены в виде комплексов с AlCl3 1a–с получаются с выходами около 50% и наряду с ними в количествах, близких к эквимолярным, образуются упомянутые σ-комплексы 2a–с).

Рассматриваемый путь образования тиофениевых ионов был подтвержден в модельных опытах с применением HCl и AlCl3 в тех же растворителях [6] и позднее неоднократно использовался как нами [7–10], так и другими исследова-

Таблица 1. Соотношение 2- и 3-алкилтиофенов, образующихся при алкилировании тиофена в присутствии эквимолярного количества AlCl3

Большое влияние на стабильность тиофениевых ионов оказывают природа заместителей и расположение последних в тиофеновом ядре: 2,4-бис-(алкилтио)- тиофены превращаются в соответствующие стабильные тиофениевые ионы в трифторуксусной кислоте [8] или в инертном растворителе при действии HCl в присутствии SnCl4 [16].

Диспропорционирование замещенных тиофениевых ионов и его использование в органическом синтезе

Образование σ-комплексов обратимо, причем отщепляться могут не только протоны, но и другие электрофильные частицы, находящиеся в геминальном узле. Именно такого рода процесс мы наблюдали в случае 2,5-бис(метилтио)-2Н-тио- фениевого иона 2i [6], который, в отличие от 2-(метилтио)- 2d и 2-метил-5-(метил- тио)-2Н-тиофениевого 2e ионов, стабилен лишь при низких температурах, а выше –40°С отщепляет группу MeS (вероятно, в виде катиона), превращаясь в ион 2d.

При недостатке HCl или при проведении протонирования в трифторуксусной кислоте в реакционной среде присутствует некоторое количество бис-сульфида, который подвергается электрофильному сульфенилированию. Реакция протекает как межмолекулярное диспропорционирование и приводит к гамме продуктов, главным из которых является 2,4-бис-сульфид (выход около 50%), поэтому данное превращение можно использовать для препаративной изомеризации 2,5-бис- сульфидов в труднодоступные 2,4-изомеры [8]. Движущей силой реакции является образование 2,4-бис(алкилтио)тиофениевых ионов типа 4, структура которых обеспечивает особенно благоприятные условия для делокализации положительного заряда.

Существенно отметить, что ион 2,4-дихлор-2Н-тиофения 5 достаточно стабилен при комнатной температуре и является главным продуктом превращения менее устойчивого иона 2,5-дихлор-2Н-тиофения 2j. Последнее обстоятельство было использовано нами для препаративного получения труднодоступного 2,4-дихлор- тиофена 6 из 2,5-изомера, причем в качестве побочного продукта образуется 3,5,4'- трихлор-2,2'-битиофен 7, возникающий, вероятно, в результате взаимодействия иона 5 с дихлоридом 6 [10].

Тиофениевые ионы как реагенты в реакциях электрофильного замещения и присоединения

Приведенное выше взаимодействие 2,4-дихлортиофена 6 с 3,5-дихлор-2Н-тио- фениевым ионом 5, приводящее к битиофену 7, является реакцией электрофильного замещения, в которой катион 5 играет роль электрофила. К числу подобных процессов относится кислотная олигомеризация тиофена и его замещенных, которую ранее было принято называть осмолением. На ключевую роль тиофениевых ионов при кислотной олигомеризации впервые указали еще в 1950 г. Хартоу и сотрудники [20], выделившие так называемый тример тиофена и на основе выдвинутого ими механизма предложившие его структуру, которая позднее была подтверждена методом РСА [21].

Родственные превращения наблюдаются при сочетании 2-арилтиофенов на катионообменной смоле [22], приводящем к 5,5'-диарил-2,3-битиофенам. Роль субстрата может играть и другое ароматическое соединение. Например, при взаимодействии бензо[b]тиофена с различными производными бензола в присутствии AlCl3 или TiCl4, протекающем, по мнению авторов работы [23], через С-протонирование, получаются арилзамещенные 2,3-дигидробензо[b]тиофены − продукты формального присоединения ароматической молекулы по двойной связи тиофенового цикла.

Наиболее интересными в препаративном плане представляются результаты, полученные Соне с сотрудниками (см. обзор [24]) при исследовании превращений хлорзамещенных тиофениевых ионов, в которых последние играют роль своеобразных "алкилирующих" агентов. Так, 2-хлортиофен при реакциях с различными ароматическими соединениями в присутствии хлорида алюминия превращается в соответствующие 2-арилтиофены 8 [13] (табл. 2).