|
|
|
Главная --> Справочник терминов Циклического гидразида Термин, используемый для обозначения химических взаимодействий между атомами углерода циклических молекул (С8-Сц), лежащих на противоположных сторонах кольца. Причиной таких взаимодействий является сближение в пространстве этих атомов в результате "скручивания" циклического фрагмента. Формирование циклического фрагмента в результате внутри- или межмолекулярной реакции. Нторой синтез иллюстрирует специфические возможности использования циклопропапировапия с последующим кислотно-катали.'шруемым раскрытием трехчленного цикла, как метода селективного алкилирования изолированных двойных связей 8f!. Отметим, что напряженная система циклопропана является в пекотором смысле формальным аналогом напряженного «двучленного цикла» олефина и, подобно последней, способна присоединять ;>лектрофильные агенты с разрывом одной из своих связей. Такое электро-фильное раскрытие циклопропанов является ключевым событием в той последовательности реакций, которая суммирована в виде заключительной стадии второго синтеза. Общей чертой этих реакционных последовательностей является введение в трансформируемую молекулу высоконапряженного циклического фрагмента (стадия запасания потенциальной энергии), который в нужный момент легко раскрывается тем или иным способом с образованием требуемой молекулярной системы (стадия использования запасенной энергии), причем эта конструктивная стадия включает скелетную перегруппировку. Формирование циклического фрагмента в результате внутри- или межмолекулярной реакции. Формирование циклического фрагмента в результате внутри- или межмолекулярной реакции. Причины, по которым такие экзотические конструкции должны быть не менее устойчивыми, чем обычные органические соединения, очевидны и лежат в области специфических геометрических особенностях их структур. В катенанах (тип А) два цикла, А1 и А2, соединены как звенья в механической цепи. Чтобы расчленить эту конструкцию необходимо, как минимум, разорвать одну ковалентную связь в одном из циклов. Структура ротаксанов (тип В) может быть стабильной при условии, что концевые группы фрагмента В1 (обозначенные на схеме заштрихованными эллипсами) достаточно велики, чтобы препятствовать соскальзыванию циклического фрагмента В2 с Причины, по которым такие экзотические конструкции должны быть не менее устойчивыми, чем обычные органические соединения, очевидны и лежат в области специфических геометрических особенностях их структур. В катенанах (тип А) два цикла, А1 и А2, соединены как звенья в механической Цепи. Чтобы расчленить эту конструкцию необходимо, как минимум, разорвать одну ковалентную связь в одном из циклов. Структура ротаксанов (тип В) может быть стабильной при условии, что концевые группы фрагмента В1 (обозначенные на схеме заштрихованными эллипсами) достаточно велики, чтобы препятствовать соскальзыванию циклического фрагмента В1 с Формирование циклического фрагмента в результате внутри-юш межмолэкулярной реакции. - и протекает через промежуточный циклический диэфир с последующим расщеплением углерод-углеродной связи циклического фрагмента. В свое время, реакция сыграла решающее значение при исследовании строения моносахаров (рис. 3.3.7). Формирование циклического фрагмента в результате внутри- или Причины, по которым такие экзотические конструкции должны быть не менее устойчивыми, чем обычные органические соединения, очевидны и лежат в области специфических геометрических особенностях их структур. В катенанах (тип А) два цикла, А1 и А2, соединены как звенья в механической цепи. Чтобы расчленить эту конструкцию необходимо, как минимум, разорвать одну ковалентную связь в одном из циклов. Структура ротаксанов (тип В) может быть стабильной при условии, что концевые группы фрагмента В1 (обозначенные на схеме заштрихованными эллипсами) достаточно велики, чтобы препятствовать соскальзыванию циклического фрагмента В2 с Квантово-химические расчеты анионов А ацетилциклопентан-1,3-диона и аце-тилтетроновой кислоты (РМЗ, AMI) показывают, что энергетически наиболее предпочтительной является плоская структура анионов Р,Р'-ТКС и не исключают реализацию мезомерных анионов со свободным вращением ацетильной группы 12, 19, 20. При этом наряду с конформером аниона, имеющим плоскую структуру, вероятно, может реализоваться и конформер с ацетильной группой, расположенной перпендикулярно плоскости циклического фрагмента Р,Р'-ТКС. В этом случае ацетильная группа в анионе А выводится из сопряжения с циклическим фрагментом и может выступать как самостоятельная, способная к енолизации (кето-енольной таутомерии) карбонильная группа. Тогда таутомерные превращения аниона А с участием сольватированного протона S:H+ и растворителя S: можно представить схемой 3. ным образом (в присутствии бутадиена) С. т. были окислены циклические гидразиды (4) и (6), и промежуточное существование циклических диацилдиимидов (5) и (7) было доказано идентификацией аддук-тов. Три циклических диацилдиимида проявляют необычно высокую реакционную способность, как диенофилы в реакции Дильса — Адь-дера. Бутадиеновые аддукты соединений (2), (5) и (7) были получены с выходами 90, 76 и 54% соответственно. Наилучший способ окисления состоит в следующем. К смеси циклического гидразида (10 .«молей) и диеиа (не менее 10 лмолей) в ~50 мл хлористого метилена, содержащего 1 мл уксусной кислоты (для предотвращения гидролиза окислителя), при комнатной температуре и церемешиваниидобавляют 1 эке С. т. маленькими порциями по мере расходования. Непрореагировавший С. т. можно обнаружить по появлению коричневой окраски (двуокись свинца) раствора, нанесенного па фильтровальную бумажку с последующим испарением растворителя и увлажнением водой (можно также реакционный раствор наносить на увлажненную иодкрахмальную бумажку). Антрацен — относительно нереакциоп-носпособный диен, однако все три циклических диацилдипмида дают аддукты антрацена с выходами 71% (2), 23% (5), 3% (7). Окисление во всех случаях осуществляется довольно быстро, а уменьшение выходов обусловлено уменьшением скорости присоединения в ряду (2);>(5)>(7). При использовании около 10 жмолей С. т. реакционную смесь обрабатывают 7 г нейтральной окиси алюминия (первой степени активности) и весь раствор досуха упаривают при пониженном давлении. Образующееся твердое вещество хроматографируют на ко- Аминопиридазины. Недавно аминопиридазины привлекли внимание в связи с возможностью терапевтического использования их производных, в особенности сульфаниламидных соединений[68, 73—75, 109, 190—194]. 3-Амино-пиридазины являются наиболее доступными и легко синтезируются из 3-хлор-пиридазинов, как это подробно рассмотрено на стр. 94. Однако сам 3-амино-пиридазин может быть получен с более высоким выходом из циклического гидразида малеиновой кислоты [112]; подобными методами был синтезирован ряд замещенных аминопиридазинов [68д, 88а,б]. Синтезы, приводящие к более гидропиридазины; однако в этом случае чаще, чем с ненасыщенными кислотами, наблюдается образование N-аминоимидов, как это видно на ряде примеров [180, 212 — 217]. Более ранние сообщения [212, 217] о получении циклического гид-разида янтарной кислоты дегидратацией моногидразиниевой соли той же кислоты или перегруппировкой N-аминосукцинимида оказались ошибочными; в результате этих реакций вместо указанного продукта образуется соединение полимерной структуры [216]. Безуспешными остались и попытки получить этот циклический гидразид из гидразингидрата и ангидрида янтарной кислоты или других ее производных; он образуется, однако, при восстановлении (каталитическом или проводимом с помощью амальгамы алюминия) циклического гидразида малеиновой кислоты [216]. Метилирование циклического гидразида малеиновой кислоты диметил-сул ьфатом в водном щелочном растворе дает N-метил ьное производное X X XIX а, которое действием диметилсульфата при 120° может быть превращено в два диметильных производных, XL и XLa [218]. При 140—150° эти производные получаются непосредственно из гидразида малеиновой кислоты. Структуры соединений XXXIXa и XLa были установлены синтезом их из малеи-нового ангидрида и метил-и диметилгидразина. Диметильное производное XLa не обладает свойствами ароматического соединения и легко присоединяет бром и гидрируется с образованием 1,2-диметилгексагидропиридазин-3,6-диона; в случае вещества XXXIXa эти реакции не проходят. Превращение 3,6-диметоксипиридазина в соединения XL и XLa детально представлено следующей схемой: В некоторой степени было исследовано алкилирование 3,6-диоксотетрагид-ропиридазинов в других условиях. Дисеребряная соль циклического гидразида диброммалеиновой кислоты при действии йодистого метила образует О-моноэтильное производное [205]. С другой стороны, калиевая или серебряная соль циклического гидразида фталевой кислоты дает N-алкильные производные [202], а соответствующий фенилгидразид фталевой кислоты, по-видимому, также алкилируется по азоту [207]. Эти циклические гидразиды обладают кислым характером и обычно образуют моносоли, хотя для гидразида диброммалеиновой кислоты известны как моно-,так и дисеребряные соли [205]. Такие дикетотетрагидропиридазины должны быть вполне устойчивыми к действию кислот; циклический фенилгидразид диметилмалеиновой кислоты расщепляется при нагревании с разбавленными щелочами [209]. 3,6-Дикетогексагидропиридазины обнаруживают обычные свойства амидов карбоновых кислот. Циклический гидразид янтарной кислоты может быть потенциометрически оттитрован как одноосновная кислота [216], в то время как N-аминосукцинимид обладает основными свойствами. Для каждого из этих соединений получены диацетаты, обладающие различными температурами плавления. Гидрирование циклического гидразида в присутствии скелетного никеля приводит к образованию амида янтарной кислоты [216]. Аминопиридазины. Недавно аминопиридазины привлекли внимание в связи с возможностью терапевтического использования их производных, в особенности сульфаниламидных соединений[68, 73—75, 109, 190—194]. 3-Амино-пиридазины являются наиболее доступными и легко синтезируются из 3-хлор-пиридазинов, как это подробно рассмотрено на стр. 94. Однако сам 3-амино-пиридазин может быть получен с более высоким выходом из циклического гидразида малеиновой кислоты [112]; подобными методами был синтезирован ряд замещенных аминопиридазинов [68д, 88а,б]. Синтезы, приводящие к более гидропиридазины; однако в этом случае чаще, чем с ненасыщенными кислотами, наблюдается образование N-аминоимидов, как это видно на ряде примеров [180, 212 — 217]. Более ранние сообщения [212, 217] о получении циклического гид-разида янтарной кислоты дегидратацией моногидразиниевой соли той же кислоты или перегруппировкой N-аминосукцинимида оказались ошибочными; в результате этих реакций вместо указанного продукта образуется соединение полимерной структуры [216]. Безуспешными остались и попытки получить этот циклический гидразид из гидразингидрата и ангидрида янтарной кислоты или других ее производных; он образуется, однако, при восстановлении (каталитическом или проводимом с помощью амальгамы алюминия) циклического гидразида малеиновой кислоты [216]. Метилирование циклического гидразида малеиновой кислоты диметил-сул ьфатом в водном щелочном растворе дает N-метил ьное производное X X XIX а, которое действием диметилсульфата при 120° может быть превращено в два диметильных производных, XL и XLa [218]. При 140—150° эти производные получаются непосредственно из гидразида малеиновой кислоты. Структуры соединений XXXIXa и XLa были установлены синтезом их из малеи-нового ангидрида и метил-и диметилгидразина. Диметильное производное XLa не обладает свойствами ароматического соединения и легко присоединяет бром и гидрируется с образованием 1,2-диметилгексагидропиридазин-3,6-диона; в случае вещества XXXIXa эти реакции не проходят. Превращение 3,6-диметоксипиридазина в соединения XL и XLa детально представлено следующей схемой: В некоторой степени было исследовано алкилирование 3,6-диоксотетрагид-ропиридазинов в других условиях. Дисеребряная соль циклического гидразида диброммалеиновой кислоты при действии йодистого метила образует О-моноэтильное производное [205]. С другой стороны, калиевая или серебряная соль циклического гидразида фталевой кислоты дает N-алкильные производные [202], а соответствующий фенилгидразид фталевой кислоты, по-видимому, также алкилируется по азоту [207]. Эти циклические гидразиды обладают кислым характером и обычно образуют моносоли, хотя для гидразида диброммалеиновой кислоты известны как моно-,так и дисеребряные соли [205]. Такие дикетотетрагидропиридазины должны быть вполне устойчивыми к действию кислот; циклический фенилгидразид диметилмалеиновой кислоты расщепляется при нагревании с разбавленными щелочами [209]. 3,6-Дикетогексагидропиридазины обнаруживают обычные свойства амидов карбоновых кислот. Циклический гидразид янтарной кислоты может быть потенциометрически оттитрован как одноосновная кислота [216], в то время как N-аминосукцинимид обладает основными свойствами. Для каждого из этих соединений получены диацетаты, обладающие различными температурами плавления. Гидрирование циклического гидразида в присутствии скелетного никеля приводит к образованию амида янтарной кислоты [216]. ным образом (в присутствии бутадиена) С. т. были окислены циклические гидразиды (4) и (6), и промежуточное существование циклических диацилдиимидов (5) и (7) было доказано идентификацией аддук-тов. Три циклических диацилдиимида проявляют необычно высокую реакционную способность, как диенофилы в реакции Дильса — Адь-дера. Бутадиеновые аддукты соединений (2), (5) и (7) были получены с выходами 90, 76 и 54% соответственно. Наилучший способ окисления состоит в следующем. К смеси циклического гидразида (10 .«молей) и диеиа (не менее 10 лмолей) в ~50 мл хлористого метилена, содержащего 1 мл уксусной кислоты (для предотвращения гидролиза окислителя), при комнатной температуре и церемешиваниидобавляют 1 эке С. т. маленькими порциями по мере расходования. Непрореагировавший С. т. можно обнаружить по появлению коричневой окраски (двуокись свинца) раствора, нанесенного па фильтровальную бумажку с последующим испарением растворителя и увлажнением водой (можно также реакционный раствор наносить на увлажненную иодкрахмальную бумажку). Антрацен — относительно нереакциоп-носпособный диен, однако все три циклических диацилдипмида дают аддукты антрацена с выходами 71% (2), 23% (5), 3% (7). Окисление во всех случаях осуществляется довольно быстро, а уменьшение выходов обусловлено уменьшением скорости присоединения в ряду (2);>(5)>(7). При использовании около 10 жмолей С. т. реакционную смесь обрабатывают 7 г нейтральной окиси алюминия (первой степени активности) и весь раствор досуха упаривают при пониженном давлении. Образующееся твердое вещество хроматографируют на ко-  Циклическими системами Циклической конденсации Циклическое промежуточное Циклического нагружения Циклического углеводорода Циклизация производных Циклизацией образовавшегося Целесообразно предварительно Циклогексанона образуется |
- |
Навигация