Нуклеофильное замещение в ГХЦПД предельными одно-, двухатомными спиртами, тиолами и аминами (стр. 1 )

МАИЛОВ

Содержание Рецензия…………………………………………………………  Предисловие…………………………………………………….  Глава 1. Нуклеофильное замещение в ГХЦПД предельными одно-, двухатомными спиртами, тиолами и аминами…………………  Глава 2. 2.1. Нуклеофильное замещение в ГХЦПД непредельными   аллиловым, гомоаллиловым, пропаргиловым спиртами…. 2.2. Новая скелетная перегруппировка 1,2,3,4,7-пентахлор-   9-оксатрицикло[2.2.1.25,7]нон-2-енов при действии   алкоголятов и вторичных аминов………………………….  Глава 3. Галогенофильные реакции гексахлорциклопентадиена………  Глава 4. Нуклеофильное замещение в 5,5-диметокситетрахлорцикло- пентадиене непредельными спиртами аллильного ряда …….. Глава 5. Нуклеофильное замещение в 5,5-диметокситетрахлорцик- лопентадиене фенолом, бензиловым, пропаргиловым и третичными спиртами…………………………………………… Глава 6. Новые подходы к синтезу циклопентаноидных синтонов на базе продуктов реакции нуклеофильного замещения в 5,5-диметокситетрахлорциклопентадиене ………………….. 6.1.  Синтоны на основе 2,3,5-трихлор-4,4-диметокси-   5-аллил(бензил)циклопент-2-ен-1-она………………….. 6.1.1. Восстановительное  дехлорирование……………………  6.1.2. в-Кетовинилирование с участием 2,3,5-трихлор-   4,4-диметокси-5-аллилциклопент-2-ен-1-она………….. 6.1.3. Синтоны для модифицированных простациклинов…….  6.1.4. Другие реакции 2,3,5-трихлор-4,4-диметокси-5-аллил-   циклопент-2-ен-1-она. Взаимодействие с металлорга-    ническими соединениями и  СН-анионами……………… Глава 7. Синтоны на основе 2,3,5-трихлор-4,4-диметокси- 5-пропадиенилциклопент-2-ен-1-она……………………………  Глава 8. Синтоны на основе 4,4-диметокси-5-(2-метил-3-фурил)- 2,3,5-трихлорциклопент-2-ен-1-она……………………………. Глава 9. Синтоны, полученные реакцией окислительного расщеп- ления аллил - и алленовой связей в 5-аллил(алленил)-4,4-диметокси-2,3,5-трихлорциклопент-2-ен-1- онах……………… 9.1. Окислительная система Лемье–Джонсона OsO4-NaIO4…  9.2. Окислительная система Шарплесса.    RuCl3.3H2O(cat.)-NaIO4/MeCN-H2O-CCl4 ………………… 9.3. Окислительная система  KMnO4-Et3BnN+Cl……………..  9.4.Селективный озонолиз 5-аллил-(алленил)- 4,4-диметокси -   2,3,5-трихлорциклопент-2- ен-1-онов и их производных…  Глава 10. Ретроспективные схемы синтеза таутомеров метиловых эфиров (±)-4-тиа-10-хлор-9,11-диоксо-13-азапростановой кислоты и ее 8,12 изомера……………. …………………………  Биологическая активность синтезированных соединений…………………………………………………… …. Заключение…………………………………………………... ….. Список литературы……………………………………………….

4 6 12 40 52 59 71 92 97 99 99 108 126 132 139 147 151 152 167 169 170 175 181 182 183

 

  Изучение аномальных реакций и необычных соединений представляет особый интерес для химика-исследователя, поскольку является одним из путей к откры-тию новых, неизвестных ранее закономерностей. На наш взгляд, одним из таких необычных объектов в современной органической  химии с полным основанием можно считать гексахлорциклопентадиен [1].

Зефиров

ПРЕДИСЛОВИЕ

  Трудно представить в современной органической химии то или иное соединение, химические свойства которого были бы столь разнообразными и аномальными, чем гексахлорциклопентадиен (ГХЦПД). Эта, примечательная по химическому поведению и простая по структуре молекула, имея высокий синтетический потенцал, принимает участие почти во-всех органических реакциях. 

  Вероятно, неустойчивость и слабонуклеофильность пентахлор-циклопентадиенилного аниона, а также несвойственность в обычных условиях образования антиароматического пентахлорциклопентади-енильного катиона делают его химию необычной, а механизмы реакций трудно интерпретируемыми. Из-за абсолютного таинственно-го его характера трудно провести преднамеренный и целенаправлен-ный синтез с этим странным соединением – «хамелеоном» в разнотип-ных реакциях. Нередко  показывает совсем иное отличительное свой-ство, с аномальным эффектом, приводящее не к ожидаемым, а совер-шенно другим и необычно перегруппированным продуктам.

 

  Однако на протяжении многих лет химия ГХЦПД и его производ-ных была развита односторонне. И в этом отношении число публика-ций по ГХЦПД, в основном, охватывает широкий спектр синтеза новых аддуктов диенового синтеза и изучения их стереохимию [1,13-15]. При этом обнаружено, что из-за наличия в составе молекулы диена (1) объемистого гем-дихлорметиленового мостика появляется в его диеновых аддуктах син - и анти - изомерия [16]. Также уместно отметить, что отсутствие экзо-аддуктов ГХЦПД в реакциях [4+2]-циклоприсоединения объясняется стерическим препятствием указан-ного фрагмента при ориентации в переходном состоянии молекул его и диенофила [17-20].

  хлордан, гептахлор, производные хлорэндиковой кислоты и др. успешно были применены в народном хозяйстве [52].

  Однако в последние годы сфера применения этих соединений резко сокращена, а в некоторых странах они запрещены к примене-нию [53], так как имеют один довольно существенный недостаток – естественная деградация их в природе  происходит медленно, причем образуются токсичные перхлорированные соединения, вызывающие опасное канцерогенное свойство и сильно загрязняющие окружающую среду[54].

  Одной из проблем, сопровождающих взлет научно-технического прогресса в последнее столетие, является нарастающее загрязнение окружающей среды чуждыми ей химическими соединениями, среди которых наиболее опасной является группа стойких органических загрязнителей (СОЗ).

  Стойкие органические загрязнители представляют собой органи-ческие вещества, которые: 1) обладают токсичными свойствами; 2) являются стойкими; 3) биологически аккумулируются; 4) предраспо-ложены к трансграничному атмосферному переносу на большие расстояния и осаждению; 5) по всей вероятности, могут вызывать значительные негативные последствия для здоровья человека и окружающей среды как вблизи, так и вдали от их источников.

  На международном уровне (в рамках ООН) основным правовым актом, устанавливающим нормы по охране окружающей среды и здоровья населения от воздействия СОЗ, является Стокгольмская конвенция о СОЗ, принятая 22 мая 2001 г. на Конференции полномочных представителей. Основными целями Стокгольмской конвенции являются сокращение использования, прекращение произ-водства и последующая полная ликвидация промышленно производ-ственных СОЗ, а также уменьшение непреднамеренно образующихся выбросов СОЗ. Наряду с другими опасными и вредными для окружа-ющей среды органическими веществами, в эту конвенцию был вклю-чен и  перечень перхлорированных диеновых аддуктов ГХЦПД. 17 мая 2004 г. Конвенция официально вступила в силу.

  Одним из возможных решений этой серьезной проблемы является модификация ГХЦПД [55] и его диеновых  аддуктов [56] путем заме-щения части атомов хлора на функциональные группы. Модифи-кацию ГХЦПД можно реализовать с применением реакций разного типа. Однако самым приемлемым и удобным методом при этом явля-ется реакция нуклеофильного замещения, так как указанный процесс происходит в более мягких условиях с сохранением исходной диено-вой хромофорной конфигурации, чтобы было бы возможным восполь-зоваться с последней в дальнейших реакциях Дильса-Альдера.

  а не в его аддуктах. Исходя из этого, впервые было выполнено целенаправ-ленное комплекное и  систематичное исследование по модифицирова-нию ГХЦПД (1)  различными анионами путем парциального и исчер-пывающего замещения атомов хлора [130]. Результатами этой работы не только частично решается трудно преодолимая указанная проблема, но они открывают совершенно новый и рациональный путь к созданию фармакологически ценных с наименьшими токсичными и довольно высокими терапевтическими индексами биоактивных циклопентаноидов.

  После опубликования первой по данному вопросу обзорной стати в1988 году [62], начато интенсивное исследование по указанному новых универсальных блок-синтонов различных циклопентаноидных соединений, в частности, простагландинов А и J, дикраненонов, преклавулона А, саркомицина, метиленомицинов А и В, пентено-мицинов, форбола, ксантоцидина, квадрона, дидемненонов, корускано-на А, «морских простаноидов – хлорвулонов, пунагландинов и других биоактивных веществ [69-82]. 

  Совокупность большого числа аномальных явлений, новых прев-ращений, экзотических структур и разработка новых препаративных методов синтеза хлорсодержащих полифункциональных  циклопента-ноидов на основе реакции нуклеофильного замещения в ГХЦПД и его известном производном –5,5-ДМОТХЦПД различными непредельны-ми спиртами стали причиной более подробного  критического анализа имеющегося литературного материала.. 

Нуклеофильное замещение в ГХЦПД предельными

одно - и двухатомными спиртами, тиолами и аминами

  Нуклеофильному замещению атомов хлора в ГХЦПД предельны-ми спиртами посвящен ряд работ [83-87]. Впервые Кринитским и Бостом в 1947 г. было показано [88], что взаимодействие ГХЦПД (1) с КОН в этиловом спирте при комнатной температуре приводит к гем-5,5-диэтокси-1,2,3,4-тетрахлорциклопен-тадиену (3) с высоким выхо-дом. Аналогично получаются другие гем-5,5-диалкокси-1,2,3,4-тетра-хлорциклопентадиены [83]: