ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЦИКЛИЗАЦИИ КАК ОСНОВА ПОСТРОЕНИЯ ГЕТЕРОЦИКЛОВ С ФТОРСОДЕРЖАЩИМИ ФРАГМЕНТАМИ из "Фторсодержащие гетероциклические соединения синтез и применение" Высокая электрофильность перфторолефинов вызвана сочетанием сильного электроноакцепторного действия атомов фтора и групп СРз, на которое накладывается способность винильных атомов фтора к эффективному сопряжению со связью С=С. Реакционная способность перфторолефинов определяется не столько статическим распределением электронной плотности, а у перфторолефинов — значительным положительным зарядом на атомах углерода С=С связи, сколько динамическими свойствами этого распределения. [c.36] Важную роль в этих процессах играет природа гетероатома бинуклеофильного нуклеофила, поскольку он участвует в образовании и стабилизации промежуточного карбаниона и определяет направление атаки второго нуклеофильного центра по атому углерода как первичной, так и вторичной кратной связи. Направленность этих процессов определяется сочетанием нескольких факторов и позволяет целенаправленно контролировать фазу формирования гетероциклической системы. Именно поэтому такие процессы оказываются наиболее интересными и важными для перфторированных соединений в силу отсутствия таковых для олефинов углеводородного ряда и представляют возможность варьирования свойств в различных функциональных группировках за счет введения атомов фтора. Следует подчеркнуть, что при реакциях перфторолефинов с нуклеофильными реагентами не только происходит конструирование гетероциклического кольца, но и получаются перфторалкильные группы при нем. [c.37] Синтез гетероциклических соединений с перфторированными боковыми цепями осуществляется в основном заместительным фторированием уже имеющихся фрагментов или непосредственным введением перфторалкильной группы в гетероцикл. Разработка удобных подходов и методов прямого перфторалкилирования является одной из важных задач, стоящих перед синтетической органической химией. [c.37] У этой методологии большие возможности в получении новых циклических систем, что можно видеть по нижеприведенному материалу. Кроме того, в данном направлении возможно появление и новых подходов в использовании других полифункциональных модельных объектов. Естественно, здесь открываются широкие возможности синтеза новых биологически активных соединений и существенного усиления этой активности в уже известных препаратах за счет введения перфторалкильных групп. Накопление новой информации будет способствовать углубленному теоретическому рассмотрению природы связи С-Р и влияния атомов фтора на реакционную способность органических систем, содержащих атомы фтора. Несомненно одно — эта методология для перфторолефинов стала заметным новым подходом синтетической органической химии, используемым для синтеза разнообразных перфторалкильных производных гетероциклических соединений. [c.38] Ключевые методы синтеза гетероциклических соединений с перфторалкильными группами базируются на двух типах химических превращений. Первый тип объединяет процессы, протекающие с гетероциклической системой, в которую необходимо ввести перфторалкильную группу, осуществляющие в основном заместительным фторированием уже имеющихся фрагментов или непосредственным введением перфторалкильной группы в гетероцикл. [c.38] Второй тип включает процессы построения гетероциклической системы из блоков, содержащих перфторалкильные группы или их фрагменты. Каждый из этих типов имеет свои достоинства и недостатки. Так, если первый тип использует в качестве реакционных частиц перфторалкильные радикалы и карбокатионы с развитыми методами их генерации (термолиз, фотолиз, электролиз, одноэлектронное окисление и т.д.), то второй — процессы конденсации молекул с подходящими группами и нуклеофильные реакции перфторолефинов. [c.38] Другим наиболее интересным и важным методом могли явиться реакции перфторолефинов с нуклеофильными реагентами. Особенности химического поведения перфторолефинов заключаются в процессе первоначального присоединения по кратной связи и последующего элиминирования. [c.38] Первоначально происходит присоединение нуклеофила по кратной связи с образованием карбаниона А. Последующие трансформации карбаниона А протекают в соответствии с электронными и пространственными эффектами, в зависимости от условий реакции и наличия нуклеофильного катализа. При этом может реализоваться несколько возможных направлений, что ведет к различным продуктам реакции. Отметим, что применение нуклеофильного катализа имеет общее значение в химии соединений с электрофильными кратными связями и, в частности, широко используется для осуществления димеризации и тримеризации активированных олефинов, кетен-иминов и др. [c.38] Когда функциональная группа, имеющая нуклеофильный центр, находится при кратной связи и обладает электронодонорными свойствами, то атака нуклеофильного центра осуществляется по а-атому и образуются, как правило, пятичленные гетероциклы (путь д). Если же она обладает электроноакцепторными свойствами, то атака идет по (3-атому углерода кратной связи (путь з). В случае ароматических оршо-бинуклеофилов в силу стерических причин атака идет по р-атому углерода независимо от характера функционального заместителя при кратной связи. При наличии во введенном функциональном фрагменте в а-положении подвижного атома водорода возможны отщепление под действием оснований фтористого водорода и образование кратной связи между а-атомом углерода первоначальной кратной связи и а-атомом этого функционального фрагмента (путь в). Стабилизация карбаниона на р-атоме углерода будет протекать за счет отщепления атома фтора, находящегося у у-атома углерода (путь ж). Если же в а-положениях функционального фрагмента нет подвижного атома водорода, то будет реализовываться лишь путь е, который также приводит при наличии второго нуклеофильного центра в функциональном фрагменте к образованию 7- и более многочленных гетероциклов. Ниже приведены конкретные примеры реакций перфторолефинов с нуклеофильными реагентами, позволившие выявить эти закономерности. [c.40] Таким образом, при условии присутствия во фторированной молекуле кратной связи и возможности генерации анионного центра (как по гетероатому, так и по атому углерода) по функциональной группе при ней за счет внутримолекулярной нуклеофильной циклизации возможен выход на гетероциклические соединения, имеющие один или несколько гетероатомов и содержащие перфторалкильные группы. Эти новые подходы указывают на специфическое влияние атомов фтора и важнейшее значение электронных факторов в углеводородном остове молекулы для определения направления атаки нуклеофильного центра и позволяют выявить новые, не характерные для углеводородных аналогов, реакции, обогащающие арсенал органической химии. Важность таких реакций обусловлена доступностью перфторолефинов, а полученные данные позволяют превратить их в мощный инструмент современного органического синтеза. [c.40] Вернуться к основной статье