Присоединение металлоорганических реагентов

5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов

Металлоорганические реагенты очень легко присоединяются к N-алкил-, N-арил- и, что имеет особенно важное синтетическое значение, к N-ацилпиридиниевым солям. В простейших случаях такое присоединение проходит по α-положению и образующиеся 2-замещённые-1,2-дигидропиридины при соблюдении определённых мер предосторожности можно выделить, спектрально идентифицировать или, что более важно в синтетическом плане, легко окислить в 2-замещённые пиридиниевые соли [197].

Рисунок 1. Раздел 5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов

Большое синтетическое значение имеет приём, основанный на предварительном генерировании in situ N-ацилпиридиниевого катиона, затем последовательном превращении его в дигидропиридин, дальнейшей модификации в случае необходимости и удалении N-ацильного заместителя с образованием замещённого пиридина. Следует отметить различие в поведении N-ацилпиридиниевых и N-алкоксикарбонилпиридиниевых солей, реакции первых с такими нуклеофильными реагентами, как спирты и амины (разд. 5.1.1.7.), проходят с участием карбонильной группы.

Обычно присоединение металлоорганических реагентов к N-алкокси- или N-арилоксикарбонилпиридиниевым солям [192] проходит одновременно по положениям 2 и 4 [198], а селективное присоединение по положению 4 возможно при использовании медьорганических соединений [199]. Индол в виде нейтральной молекулы реагирует с хлоридом N-бензоилпиридиния по положению 4 [200], в то время как индолил-анион присоединяется к 1-метилпиридиниевым солям, содержащим ацильную группу в положении 3, либо по атому C(6), либо по атому C(4) в зависимости от природы используемого растворителя [201]. Высокая селективность присоединения по положению 2 обнаружена при использовании фенильных [202], алкенильных и алкинильных [203] металлоорганических реагентов, в том числе этоксикарбонилметил- [204] и алкинилсодержащих [205] оловоорганических соединений.

Дигидропиридины, получаемые описанным выше способом, можно использовать для введения заместителя в β-положение в результате ацилирования енамида [150], или в α-положение через предварительное образование 2-литийорганического производного; каждый из этих двух процессов иллюстрируется ниже [150]:

Рисунок 2. Раздел 5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов

Силилирование пиридина по атому азота трет-бутилдиметилсилитрифлатом приводит к образованию соли, которая вследствие большого объёма заместителя реагирует с реактивами Гриньяра исключительно по положению 4 [206]. Присоединение силиловых эфиров енолов к пиридину, катализируемое монтмориллонитом, также приводит к образованию 1-триметилсилил-1,4-дигидро-пиридинов с ацилалкильным заместителем в положении 4 [207].

Рисунок 3. Раздел 5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов

Заместители в положении 4 способствуют атаке металлоорганических соединений по α-положению [208] [209]; таким образом, при использовании субстратов, содержащих удаляемые блокирующие группы в положении 4, например триметилстаннильную, можно получать 2-замёщенные производные пиридина, как показано ниже [210]:

Рисунок 4. Раздел 5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов

Использование хиральных хлорформиатов, например, полученных из транс-(α-кумил)циклогексанола, позволяет провести диастереоселекгивное присоединение металлоорганических реагентов к 4-метоксипиридину. Введение триизопропилсилильной группы в положение 3 существенно повышает диастереоселективность присоединения. Полученный по приведённой ниже схеме многофункциональный хиральный пиперидин используется в асимметрическом синтезе природных соединений [211].

Рисунок 5. Раздел 5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов

Присоединение некоторых нуклеофильных реагентов к N-фторпиридиниевым солям сопровождается самопроизвольным элиминированием фторид-иона, что приводит к 2-замещенным пиридинам и исключает необходимость заключительной стадии ароматизации. Основной недостаток такого метода состоит в том, что для получения N-фторпиридиниевых солей необходимо использовать молекулярный фтор и, кроме того, при реакции с некоторыми карбанионами выходы продуктов присоединения низкие, поскольку параллельно проходит конкурирующая реакция C-фторирования. Тем не менее использование в таких процессах силиловых эфиров енолов и стабилизированных гетеронуклеофильных реагентов (фенолятов, азидов) достаточно эфффективно. Присоединение к N-фторпиридиниевым солям идёт главным образом по α-положению [212].

Рисунок 6. Раздел 5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов

Аналогичным образом можно получить пиридиновые фосфониевые соли и фосфонаты взаимодействием соединений трёхвалентного фосфора с легко доступными N-трифторметансульфонилпиридиниевыми катионами; в том случае, если уходящей группой служит трифторметансульфинатная, атака нуклеофилом проходит обычно по положению 4 [213].

Рисунок 7. Раздел 5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов


5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов

Список литературы к главе 5

Упражнения к главе 5

Глава 5

Дополнительно:


С. В. Лебедев. Жизнь и труды / Ленинград, 1938. ОНТИ ХИМТЕОРЕТ. Издательский переплёт. Сохранность хорошая. 2 мая 1934 г. скончался творец промышленного способа получения синтетического каучука, учёный с мировым именем, академик Сергей Васильевич Лебедев. Советское Правительство в ознаменование заслуг покойного перед СССР и в увеС. В. Лебедев. Жизнь и труды
Ленинград, 1938. ОНТИ ХИМТЕОРЕТ. Издательский переплёт. Сохранность хорошая. 2 мая 1934 ...
Откровенная наука. Беседы с корифеями биохимии и медицинской химии / Книга И. Харгиттаи состоит из 36 бесед с выдающимися учёными XX века, работавшими в области биохимии, медицинской химии и смежных дисциплин, многие из которых были удостоены Нобелевской премии. Среди них: один из создателей модели пространственной структуры ДНК («двойной спирали») Джеймс Уотсон; одиОткровенная наука. Беседы с корифеями биохимии и медицинской химии
Книга И. Харгиттаи состоит из 36 бесед с выдающимися учёными XX века, работавшими в ...
Фторполимеры / Книга посвящена очень важной в теоретическом и прикладном аспектах области химии полимеров, учитывая широкое применение фторполимеров в ракетной, космической, авиационной технике, радиотехнике и радиоэлектронике, атомной и других отраслях промышленности, в медицине и сельском хозяйстве. КоллективнаяФторполимеры
Книга посвящена очень важной в теоретическом и прикладном аспектах области химии ...
Расчёты высокоэффективных полимеризационных процессов / В книге изложены методы расчёта оптимальных полимеризационных процессов на основе фундаментальных положений термодинамики, кинетики, реологии и макрокинетики. Особое внимание уделено составлению и анализу кинетических схем различных полимеризационных процессов. Рассмотрены вопросы автоматического реРасчёты высокоэффективных полимеризационных процессов
В книге изложены методы расчёта оптимальных полимеризационных процессов на ...