ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анисимова Н.А., Дейко Л.И., Берестовицкая В.М Производные пиразолинкарбоновых кислот Получение и химические превращения из "Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов Том 1" Повышенный интерес к производным пиразолина связан с широким спектром практически полезных свойств этих соединений, многие из которых используются в медицине, промышленности и сельском хозяйстве [1, 2]. Многочисленные литературные данные по химии этих гетероциклов имеют разрозненный характер и посвящены, как правило, узким группам различных функционально-замещенных производных. При этом по химии одной из важнейших групп производных пиразола, пиразолинкарбоновым кислотам, анализ имеющихся публикаций в литературе отсутствует. Предлагаемый обзор обобщает материалы, касающиеся способов получения и реакционной способности пиразолинкарбоновых кислот. [c.7] Основным методом синтеза эфиров пиразолинкарбоновых кислот является реакция 1,3-диполярного циклоприсоединения алифатических диазосоединений 2 (ДС) к активированным олефинам, например, к эфирам непредельных карбоновых кислот 1. Эти процессы протекают при температуре 0 5°С, приводя, как правило, к А-1 или А-2 пиразолинам с количественным выходом [3-5]. [c.7] Значительное число производных этого ряда (3-13) бьшо получено в работах [6-8] (схемы 1, 2). Циклоприсоединение диазосоединений к активированным олефинам протекают согласно правилу Ауверса, которое было установлено на основе изучения взаимодействия ДС с эфирами малеиновой, фумаровой кислот и их алкилпроизводными [9, 10]. Изучение строения образующихся производных пиразолина 3-7 показало, что реакции присоединения протекают стереоспеци-фично, с сохранением относительной исходной конфигурации заместителей [11-15] (табл. 1). [c.7] Образование пиразолина 4а (77%) было зафиксировано и в условиях проведения реакции в присутствии катализатора (Рс1) [16]. [c.8] На примере взаимодействия алкильных [13] и арильных [17, 18] производных фумаровой кислоты с фенил- и дифенилдиазометаном, показано образование смн-и антм-изомеров пиразолинов 8a-g. В работах [14, 19] была выявлена зависимость скорости реакции присоединения ДС от степени замещения кратной связи в ряду производных акриловой кислоты. На основе изучения кинетики было установлено, что эфиры акриловой кислоты 1, как диполярофилы, в реакциях циклоприсоединения значительно более активны (на 3-4 порядка), чем соответствующие алкил- и фенилзамещенные алкены. Также было показано, что транс-изомеры акриловой кислоты проявляют повышенную реакционную способность по сравнению с цис-изомерами [14]. [c.8] Особенности влияния заместителей (алкильных, арильных, карбонильных и др.) на реакционную способность ДС (в качестве диполей) и С=С двойной связи в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения были исследованы в работе [20]. [c.9] Данные по изучению механизма этих реакций [21-25] позволяют предполагать, что циклизация осуществляется через промежуточный цвиттер-ион и приводит, в зависимости от природы заместителей в молекулах алкена 1 и ДС 2, к образованию изомерных А-1 или А-2 пиразолинов 9-11 и 12, 13, соответственно. [c.9] Присоединение диазометана к производным акриловой кислоты, таким как М-ацетиламиноакрилаты (СНгСЬ, 0°С) протекает также эффективно, позволяя получать соответствующие аминокислоты пиразолинового ряда 14а [26]. [c.9] Интересно отметить, что замена растворителя СНгСЬ на более полярный СНС1з позволяет в этой реакции наряду с А-1 пиразолином 14а получить эфир циклопропанкарбоновой аминокислоты 15 [32] (схема 3), а использование алкил-диазоацетатов [33] вместо диазоалканов приводит к увеличению выхода цикло-пропановых производных 18а, Ь до 70%. [c.9] Как было показано в работе [34], варьирование условий реакции (табл. 3) позволяет целенаправленно получать производные пиразолинов 17а, Ь или циклопропанов 18а, Ь. Это можно объяснить протеканием реакции через промежуточный цвиттер-ион, который в полярных растворителях склонен к элиминированию молекулы азота с образованием циклопропанов (путь Ь), а в неполярном растворителе, даже при повышенной температуре, единственным направлением является путь а, т.е. циклизация в пиразолин (схема 3). При более высокой температуре и при проведении реакции в хлороформе наблюдается уменьшение содержания ммс-циклопропана, что связано, по-видимому, с изменением конформации промежуточного цвиттер-иона [35]. [c.11] Первые работы [44, 45], связанные с изучением реакции диазосоединений с эфирами коричной кислоты, отмечали ее стереоспецифичность. Однако, более поздние попытки повторения этой реакции в аналогичных условиях при использовании стереооднородных Z- (или Е-) изомеров циннамата привели к образованию четырех изомерных пиразолинов 24с-е, 25 (или 24d-f, 25) [46, 47]. Вместе с тем, взаимодействие (Е-) этилового эфира коричной кислоты с метилдиазоацетатом, также как и (Е-) метилового эфира коричной кислоты с этилдиазоацетатом заканчивалось образованием смеси идентичных А-2 пиразолинов 24с-е и 24d-f. Оказалось, что каждый из промежуточно образовавшихся А-1 пиразолинов (сын-, анти-) превращался в два изомерных А-2 пиразолина. [c.11] Вместе с тем в реакции бьш зафиксирован аномальный А-2 пиразолин 25 (схема 5), что свидетельствовало о реализации двух путей присоединения диазосоединений к двойной связи по правилу Ауверса (24 -f, структура А - главный продукт 90%), против правила Ауверса (24g, структура В - аномальный продукт). [c.12] В дальнейшем пиразолины со структурой В 23, 26(1-Н были зафиксированы и в ряде других случаев (табл. 4) увеличение их выхода наблюдалось при использовании фенилдиазометана (до 20%) и введении заместителей в и-положе-ние бензольного кольца циннамата (до 40%) [47, 48]. Конкурирующие направления взаимодействия ДС 2 (К4 = К5 = РЬ) наблюдались и в случае его реакции с эфиром акриловой кислоты, где выход структуры В достигал 86%. Было отмечено, что образование такой структуры становится возможным при условии миграции фенильного радикала к атому азота [12]. [c.13] Кроме реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения ДС к активированным алкенам и образование производных пиразолинкарбоновой кислоты 27 было зафиксировано в реакциях циклизации гидразонов дикарбонильных соединений, сопровождающихся элиминированием уксусной кислоты [51] (схема 6). [c.13] Интересно отметить, что при конденсации 1,3-кетоэфиров с тиоацилгидрази-нами, наряду с открытыми формами 31а, Ь образуются 1,3,4-тиадиазолины 32 [57-60]. [c.14] Вернуться к основной статье