РОЗДІЛ 2
ВИКОРИСТАННЯ АРИЛ- ТА ГЕТАРИЛАЗИДІВ
У СИНТЕЗІ ПОХІДНИХ 1Н-1,2,3-ТРИАЗОЛУ
2.1 Синтез арилазидів взаємодією солей арендіазонію з азидом натрію
Основні вихідні реагенти, використані в дисертаційній роботі - органічні азиди - відомі давно. Проте їх синтез і застосування в синтезі для одержання багатьох класів органічних сполук залишаються актуальними. В літературі описані різні підходи до синтезу органічних азидів. Залежно від будови і реакційної здатності субстрату, азиди можуть бути одержані як реакціями нуклеофільного заміщення, так і приєднанням до кратних зв'язків [251]. В синтезі арилазидів кількість методів обмежена.
В нашій роботі ми одержували арилазиди взаємодією діазонієвих солей з натрій азидом. Ця реакція відбувається без каталізатора. Арил- та гетарилазиди утворюються з хорошими виходами в перерахунку на вихідні аміни. Перевагою такого методу є великий вибір та доступність ароматичних амінів. Потрібно, звичайно, щоб ці аміни добре утворювали солі діазонію. Наступна стадія відбувається без розриву зв'язку C-N атакою азиду на йон діазонію з утворенням арилпентазолу та продуктів його розкладу [252, 253], які перетворюються в стабільний арилазид, елімінуючи молекулу нітрогену.
Досліджуючи в цій реакції ряд амінів, ми одержали арилазиди 1, 2 з виходами 46-89% (табл. 2.1.1). Зазначимо, що вихід азидів практично не залежить від замісників в ароматичному ядрі діазонієвої солі, а корелювався зі здатністю анілінів діазотуватися і стійкістю діазосолі.
1, 2: R= H; 2-, 3-, 4-Me; 4-Et; 4-i-Pr; 4-Bu; 2-, 3-, 4-Cl; 2-, 4-F; 4-Br; 4-I; 2-, 3-, 4-MeO; 2-, 4-EtO; 4-PrO; 4-NO2; 2-, 3-CF3; 4-Ac; 2-CN; 2,4-(COOMe)2; 4-COOH;
2-COOMe; 4-COOEt; 4-AcNH; 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-Me2; 2,5-, 3,4-Cl2; 2-Et-6-Me; 2-Me-3-Cl; 2-Me-5-Cl; 3-Cl-4-Me; 3-Cl-4-MeO; 2-MeO-5-Cl; 2-Me-4-NO2; 2-MeO-4-NO2.
Таблиця 2.1.1
Арилазиди 1а-щ, 2а-н
сполукиRВихід,
%Т.пл.,
оС
сполукиRВихід,
%Т.пл.,
оС1аH6352-53/101у4-CH3CO7646-481б2-Me4662/101ф2-CN7146-471в3-Me6778/101ц4-COOH871801г4-Me7080/101ч2-COOMe72125-126/21д4-Et7779/51ш4-COOEt83*1е4-iPr59*1щ4-AcNH88116-1171є4-Bu62*2а2,3-Me250*1ж2-Cl81*2б2,4-Me257*1з3-Cl89*2в2,5-Me255*1и4-Cl8621-222г2,6-Me248*1і2-F6752-53/12д3,4-Me261*1ї4-F78*2е3,5-Me264*1й4-Br8125-262є2,5-Cl257*1к4-I7233-342ж3,4-Cl26832-331л2-MeO5787-89/12з2-Et-6-Me41*1м3-MeO59*2и2-Me-3-Cl52*1н4-MeO65442і2-Me-5-Cl63*1н2-EtO5887-89/12ї3-Cl-4-Me8693-94/21о4-EtO5091-92/12й3-Cl-4-MeO59*1п4-PrO59*2к2-MeO-5-Cl66*1р4-NO28165-662л2-Me-4-NO278*1с2-CF38433-342м2-MeO-4-NO261*1т3-CF36952-54/12н2,4-(COOMe)27577-78* - використовували рідкий азид без очистки Гетарилазиди, одержані з відповідних амінів, відносно мало описані в літературі, що пов'язано з недостатньою вивченість відповідних діазонієвих солей. Зокрема, у праці [53] описано синтез азиду з амінотриазолу. З метою одержання гетарилазидів ми дослідили діазотування деяких гетероциклічних амінів.
Нам вдалося провести діазотування амінотіазолу в концентрованій соляній кислоті і синтезувати відповідний азид 3а. В чистому вигляді його не виділяли, оскільки цей азид добре розчинний у воді і органічних розчинниках, та нестійкий до нагрівання. Азид 3а, вочевидь, перебуває в рівновазі зі своїм таутомером [1,3]тіазоло[3,2-d]тетразолом 3б.
В аналогічних умовах діазотували 6-амінокумарин, 6-амінофталід та 6-амінохінолін і при дії на розчини солей діазонію азиду натрію одержали 6-азидо-2H-хромен-2-он 4, 6-азидо-3H-ізобензофуран-1-он 5 та 5-азидохінолін 21а. Вихідні аміни синтезували нітруванням і подальшим відновленням нітропохідних.
Одержати стійкі солі діазонію при діазотуванні 4,5-дизаміщених етил(2-аміно-3-тіофен)карбоксилатів, синтезованих за методом Ґевальда, в соляній кислоті не вдалося. Незалежно від температури (від -30 °С до 5 °С) відбувався швидкий розклад солей діазонію. Проте в 40% сульфатній кислоті вдалось одержати відносно стійкі розчини солей діазонію і перетворити їх у відповідні азиди при використанні 4,5-дизаміщених амінотіофенів.
6: R1 = R2 = Me (а); -(CH2)4- (б); R1 = Me, R2 = COOEt (в), R1 = Me, R2 = Ac (г).
У випадку похідних 4-арил-2-амінотіофенів солі діазонію виявилися дуже лабільними і в сульфатній кислоті. Практично процес діазотування призводив до осмолення реакційної суміші. Спроби очистити і трансформувати їх в азиди не дали позитивного результату, що можна пояснити конкурентними реакціями.
Вільне положення 5 в тіофеновому ядрі може зазнавати атаки електрофілів, конкурентно з діазотуванням може відбуватися сульфування, а діазонієва сіль - вступати в реакцію тієнілювання або азосполучення у положення 5. Можна також припустити, що акцепторний замісник негативно впливає на стійкість як солі діазонію, так і азиду. Азиди з донорними алкільними 6а, б замісниками саморозкладаються упродовж декількох годин при кімнатній температурі.
2.2
Реакції арил- та гетарилазидів з карбаніонами у синтезі
1,2,3-триазолів
Азиди можуть реагувати по-різному, залежно від умов реакції. Це легко пояснюється врахуванням будови граничних структур азидогрупи. Як видно зі схеми, кожен атом нітрогену в цих структурах може бути реакційним центром і вступати в реакцію першим. Структури ІІІ та ІV пояснюють природу азидогрупи як 1,3-диполярофіла та легкість розкладу її на нітрен і молекулу азоту.
В цілому, регіоселективність реакції з електрофілами та нуклеофілами пояснює структура ІV. Азиди реагують з елекронодефіцитними сполуками (електрофілами) атомом N1, а з елекронозбагаченими (нуклеофілами) - атомом N3. Під час реакції можливе як збереження азидної групи, так і розщеплення одинарного зв'язку N-N з елімінуванням азоту.
Велику увагу дослідників привертають реакції арилазидів з CH-активними сполуками. Ключову стадію цих взаємодій, залежно від механізму р
- Київ+380960830922