ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА №
ЩИМ агентом обычно является уксусный ангидрид или хлори стый бензоил. -
ХХУ |
- |
ш |
LXH |
|
•tv |
|
\ |
После присоединения ацилирующего агента к иминному азоту образуется катион LXII, превращающийся после выброса про тона в LXI. Упомянутый катион может распадаться и другим образом. Так, параллельно с ацилпродуктом, имеющим сопря жение по пятичленному циклу LXI, при R = H выделяют и изо мерный N-ацил-р-диимин (LXIII).
N(C0R2 y2
|
|
|
С6н5^ |
N |
6 |
5 |
N . |
1МНС0С Н |
|
|
|
г C6 HsCO |
|
|
6 5 |
|
|
|
: СОС Н |
|
|
|
С4Н5СО |
|
LXV |
|
LXVI |
Последний при нагревании в целлосольве переходит в более устойчивый сопряженный изомер LXI. N-Моноацил-АВИ в бо лее жестких условиях способны ацилироваться дальше с обра зованием Ы,Хт,Г\['-триацилпрризводных LXIV или же, в цикло гексановом ряду, Х,1Ч'-диацилпроизводных LXV и LXVI. Струк тура ацилпроизводных доказана спектроскопически, а также тем, что все N-ацилированные АВИ могут быть гидролизованы до соответствующих, уже ранее полученных N-ацилированных АВК LVII или LVIII [163].
nhco r2 |
|
NHCOR, |
|
@СNH^СбНг |
I Q |
0_ |
|
|
|
C6 H5 |
|
LX1,R=H |
|
LVII |
|
. N(C0R2 ) 2 |
|
|
NHR, |
|
N(C0R2 ) 2 |
a) R,=H |
|
H® . |
|
LXVII |
|
|
5) R(=C6H5 |
||
v ‘s H20 ' |
|
|
|
|
|
|
|
n c o r 2 |
|
|
|
LXIV
Ш О ГЛАВА VI. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕНАМИНОКЕТОНОВ
Циклогексеновые ацилпроизводные могут быть таким обра зом расщеплены до соответствующих АВК LXVII.
Аналогично N-ацилированным АВК удалось наблюдать деацилирование производных АВИ щелочными агентами. При этом моноацилпроизводные образуют исходные соединения XXV, в то время как деацилирование триацетилпроизводных LXIV происходит постепенно.
NHR
-с6н5
NR
X X V
Ш
LXIV +Г.Н
LXVII1 NHCGRi
Как явствует из приведенной схемы, протонирование анионов LXVIII определяет структуру конечного продукта. Диацилпроизводное LXIX, подобно LXIII, при нагревании пере ходит в более устойчивую енаминную форму с сопряжением по пятичленному циклу LXX. ЦМ'-Диацилированные инденовые АВИ под действием алкоголятов еще способны далее отщеп лять ацильные группы вплоть до образования соединения XXV, R = H. Полученные соединения дииминного строения LXIII и LXIX бесцветны.
$-Амин,овинилтионы. Единственные данные об ацилировании
енаминотионов получены на примере инденового АВТК [101]:
NHCJ4
NHC6H5
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
201 |
Структура S-ацилпроизводного LXXI доказана при помощи ИК-спектроскопии и подтверждена фактом превращения его в дальнейшей нуклеофильной реакции в АВИ известной струк туры XXV6. Напомним, что аналогичная реакция осуществлена также с 3-фенилимино-2-фенил-1-этилмеркаптоинденом-1 [101].
Результаты алкилирования и ацилирования инденовых■АВТК [101] позволяют предполагать, что атом серы является глав ным, если не единственным центром электрофильного замеще ния этого вида енаминов.
ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ
$-Аминовинилкетоны. Реакция галогенирования АВК проте
кает с образованием по крайней мере одного относительно ста бильного промежуточного продукта. Обычно из реакционной смеси выделяется осадок, который непосредственно в реакци онном сосуде обрабатывается водой с получением конечного продукта [23, 37, 51, 183, 189]. Высказано предположение, что промежуточным соединением является а,|3-дигалогенид [264, 361, 720]; указано, что более или менее продолжительное время он может существовать лишь при пониженных температурах
[720].
Тогда первым актом реакции является насыщение двойной углерод-углеродной связи, и весь процесс должен протекать noj следующей схеме:
X X
|
сн3- |
ВгВт |
|
СН—N(CH3\ |
|
|
N |
=0 |
|
|
N |
LXXIV |
LXXV |
СбН5. |
LXXIli |
Вчистом виде выделен только промежуточный продукт
бромирования 4-аминометилен-3-метил-1-фенилпиразолона — LXXI1I [120]. Далее, аддукт LXXII либо отщепляет элементы галогеноводорода с образованием галогенированного р-амино- винилкарбонильного соединения LXXV [288, 295, 720], либо полностью гидролизуется до галогенированного р-дикарбониль- ного соединения LXXIV [361, 486]. Кроме того, наиболее реак ционноспособные системы в реакционной среде могут подвер гаться дальнейшим превращениям [720].
202 |
ГЛАВА VI. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА' ЕНАМИНОКЕТОНОВ |
В свое время было высказано мнение, что продукт бромирования или хлорирования [3-аминокротонатов может иметь струк туру N-галогенированного производного исходного енамина LXXVI [288]. Это соединение существует в двух изомерных формах, окисляет раствор йодистого калия и при нагревании с разбавленной серной кислотой переходит в а-галогенирован- ны?й ацетоуксусный эфир:
NHX
разб. H2SQq
CH3-C=CHCOOR нагреб CH3COCHXCOOR+NH4Ce
Х = Вг‘,СР
LXXVI
Поскольку всем наблюдаемым фактам соответствует как фор мула LXXV, так и LXXVI, вопрос о строении промежуточных продуктов галогенирования аминокротонатов пока остается от крытым. Ясно только, что галогенирование, в отличие от дру гих реакций электрофильного замещения, является многоста дийным процессом.
Из карбоциклических АВК галогенировались инденовые сое динения [23, 183, 189]. Как правило, при этом образуются только 2-галоген-2-замещенные индандионы-1,3. В гетероцикли ческом ряду интересным примером является бромирование 2-амино- или 2-ациламинохромонов. Продукт замещения (типа LXXV) выделяет йод из растворов KJ [37]. Хлорирование 2- ациламинохромонов осуществлено при помощи хлористого сульфурила [48].
$-Аминовинилими.ны. Исторически первым примером галоге
нирования АВИ является бромирование диазепинов LXXVII [290, 592] до LXXVIII или LXXIX:
|
/СН3 В!рь |
/СН3 |
/С Н 3 |
|
K v - N - |
C |
|||
r N H < V г в * , Rs |
С х ^/В п |
|||
] |
Вр2 |
|||
© :С~Вр |
|
|
R, IN—
' сн.
R i = H R , A N= C' |
1 r? b ? r J4 n = c / ЧВг |
|
чги |
* |
Ч н 3 |
LXXVII иНз |
|
|
|
|
|
LXXVIII |
|
LXXIX |
|
R3= H |
а) |
R2= H |
|
б) |
R2= B r |
||
|
В среде сухого эфира диазепин LXXVII — а соединение LXXVII.6, ввиду своей более низкой основности, также в при-: сутствии воды — может бромироваться без предварительной ионизации. Показано, что константа скорости бромирования енамин« LXXVII& на 9 порядков больше, чем эта величина для, протонированной формы,' соответствующего: диазепина [290].:
3.; ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО" УСТАНОВЛЕННЫЕ "ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
2Ш |
В инденовом ряду галогенирование АВИ вообще протекает только со свободными основаниями [165]:
кони.НСР |
X |
|
с*н. |
|
о. |
|
X=Bp( LXXXII) |
|
Х=Н с LXXXIIО |
Для LXXX, LXXXI X = Br, Cl; a) Ri = H; б) Ri = Br; в) |
R, = C1. |
. В зависимости от условий реакции удается получить: либо моно-, либо тригалогенпроизводные; при этом два атома брома или хлора вступают в N-фенильные кольца. Структура галогенпроизводных LXXXI доказана спектроскопически; в ИК-спект- рах соединений исчезает характерная полоса поглощения со пряженной системы и появляются полосы |3-дииминной группи ровки (см. работу [165] и с. 39). 2-Бром-2-фенил-1,3-б«с- арилиминоинданы (LXXXIa, б) при нагревании с концентриро ванной соляной кислотой отщепляют иминные группы и ча стично 2-бром-атом с образованием смеси 2-бром-2-фенилиндан-
диона-1,3 (LXXXII) и 2-фенилиндандиона-1,3 (LXXXIII).
В связи с электроноакцепторным эффектом двух азометинных остатков [95] атом галогена в дииминах LXXXI поляризован положительно. Соединения LXXXI окисляют водно-спиртовые
растворы йодистого калия или солянокислого гидразина |
[165], |
и в случае Х = Вг реакция LXXXI->-LXXX может быть |
реали |
зована препаративно. На способность С-бромированных солей: АВИ отщеплять положительный ион брома и тем самым высту пать в качестве галогенирующего агента указано также в ра боте [576].
Направление реакции С-галогенированных АВИ с алкоголятами зависит от типа исходного вещества. Так, 6-бромдиазе- пины-1,4 (LXXVII6) в этих условиях реагируют по обычному типу нуклеосЬильного замещения, с заменой брома алкоксигруппой [592]. В тех же условиях 1,3-быс-1\[-арилимино-2-фениЛ-2- галогенинданы (LXXXI6, в) отщепляют атом галогена с ''обра зованием ранее неизвестных 1,3-бис-арилимино-2-фенилинДа'нов LXXXIV6, в. Предполагается, что в реакционный центр входят ион алкоголята, исходное вещество и молекула спирта [165]:
Образование тримолекулярного комплекса при галогенйрЪвании АВИ доказано ранее [290]. 1,3-быс-Н-Фенилимино-2-фёнйл- индан LXXXIa образуется и при взаимодействии 3-анилйдб-2- фенил-Т-фенилиминоиндена-2 (LXXXa) с йодом в воДном
204 |
ГЛАВА VI. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕНАМИНОКЕТОНОВ |
LXXXIV
этаноле в присутствии бикарбоната натрия. Очевидно, в этом слу чае образуется промежуточное производное LXXXIa, X =J, ко торое из-за крайней неустойчивости связи С—J тотчас сольволитически расщепляется до б«с-азометина LXXXIYa. С-Йоди- рованные АВИ или АВК пока не выделены, хотя такая реакция и предполагается возможной [165, 290]. Указано, что в систе мах с положительно поляризованным галогеном связь С—J наи менее устойчива [ИЗ]. О некоторых других химических свойст вах р-дииминов LXXXI и LXXXIV см. в главе II.
В реакции галогенирования N-замещенных АВИ ипденового ряда LXXX остается неясным, не существует ли какой-то пер вичный продукт замещения АВИ до образования 2-галоген-2- фенил-1,3-дииминоиндаиов LXXXI. Такое предположение воз никает на основе результатов галогенирования N-незамещен- ных АВИ [168]. При этом из исходных соединений LXXXV об разуются только N-галогенпроизводные LXXXVI:
Отсюда можно предположить, что при галогенировании сво бодных оснований АВИ первичным продуктом является кине тически выгодный, но термодинамически малоустойчивый N-ra- логен-р-аминовинилимин LXXXVII. При наличии других N-за- местителей это соединение могло бы перегруппировываться в
С-галогенпроизводное, а при отсутствии их — галогенироваться дальше по азоту.
Согласно данным, приведенным в таблице 34, протонированные АВИ способны к электрофильному замещению только по
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
205 |
среднему атому углерода пентады N—С—С—С—N. В согласии с этим перхлорат тетраметилтриметинкарбоцианина брониру ется бромсукцинимидом с образованием LXXXVIII [576]. В этом случае нельзя исключить и радикальный механизм замещения.
lxxxvh:
При галогенировании солей диазепинов LXXXIX образуются 6-монозамещенные соединения [278, 290, 592], например:
LXXXIX LXXVIII
Изучение скорости бромирования или йодирования этих соеди нений показало, что агентом бромирования может быть как мо
лекула брома, так и отрицательный трибромид-ион |
[290]. Если |
в LXXXIX R3 = H, то в качестве промежуточного |
соединения |
предполагается двухзарядный катион с одним атомом брома в положении 6 диазепиновой системы. В случае йодирования в тримолекулярном переходном комплексе участвуют исходный катион, ион J© и отрицательный ион буфера; например ион СН3СОО©. Предполагается, что в этом случае ацетат-ион спо собствует отщеплению протона от атома в положении 6 диазепинового кольца [290].
При бромировании соли бенздиазепина-1,5 в уксусной кис лоте галоген вступает в бензольное кольцо [593], так же как при галогенировании инденовых N-арилзамещенных АВИ [165].
хс