/
Author: Хмельницкий Л.И. Новиков С.С. Годовикова Т.И.
Tags: органическая химия химия
ISBN: 5-02-001914-3
Year: 1996
Text
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н. Д. ЗЕЛИНСКОГО
Л. И. Хмельницкий
С. С. Новиков
Т. И. Годовикова
химия
ФУРОКСАНОВ
Реакции
и применение
2-е издание, переработанное и дополненное
МОСКВА «НАУКА» 1996
ББК 24.2
Х65
УДК 547.793
IT
Книга издана при финансовой поддержке
Российского фонда фундаментальных исследований
согласно проекту № 95-03-10699
Ответственный редактор
доктор химических наук, профессор Л.И. Беленький
Рецензенты:
доктор химических наук С.Г. Злоткн
доктор химических наук, профессор С.А. Шевелев
Хмельницкий Л.И., Новиков С.С., Годовикова Т.Н.
Х65 Химия фуроксанов: Реакции и применение. 2-е изд., перераб.
и доп. — М.: Наука, 1996. — 430 с.
ISBN 5-02-001914-3
Монография «Химия фуроксанов. Реакции и применение» является продолже-
нием книги «Химия фуроксанов. Строение и синтез» и представляет собой
переиздание книги, выпущенной издательством «Наука» в 1983 г. Книга дополнена
важнейшими новыми результатами как по реакциям фуроксанов, так и по их при-
менению.
В этой книге систематизированы сведения о реакционной способности фурокса-
нов. Подробно рассмотрены химические превращения, биологическая активность
и практическое использование фуроксанов.
Книга рассчитана на химиков-органиков, преподавателей, аспирантов и сту-
дентов вузов.
X
1705000000-080
042(02)-96
97-96,11 полугодие
ББК 24.2
ISBN 5-02-001914-3
©Л.И. Хмельницкий, С.С. Новиков,
Т.И. Годовикова, 1996
©Издательство "Наука”, художественное
оформление, 1996
©Российская академия наук, 1996
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к первому изданию................................................ 7
Глава I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла ........................... 9
реакции с сохранением связи С—С............................................. 13
],]. Таутомерия фуроксаноного цикла........................................ 13
1.1.1. Открытие........................................................... 13
1.1.2. Механизм......................................................... 14
1.1.3. Доказательства существования промежуточного динитрозосоединения.... 15
1.1.4. Стерические особенности промежуточного соединения ................... 19
].1.5. Энергия стабилизации промежуточного соединения на кинетической кри-
вой ................................................................ 20
1.1.6. ЯМР-спектроскопия в изучении изомеризации............................ 21
1.1.7. Кинетические параметры............................................... 23
1.1.8. Влияние конденсированного ароматического кольца на кинетику ......... 27
[. 1.9. Влияние заместителей на кинетику................................ 31
1.1.10 Влияние заместителей на равновесие................................... 32
1.2. Восстановление фуроксаноного цикла .................................. 51
1.2.1. Восстановление до фуразанового цикла................................. 53
1.2.2. Восстановление до двух окснмных групп............................... 83
1.2.3. Восстановление до двух аминогрупп................................... 107
1.2.4. Восстановление до аминогруппы и нитрогруппы........................ 111
1.2.5. Восстановление до аминогруппы и нитрозогруппы....................... 120
1.2.6. Восстановление до других группировок ............................... 122
1.3. Перегруппировка Боултона—Катрицкого.................................. 131
1.3.1. Примеры и условия................................................ 1.31
1.3.2. Роль 5-заместителя и других факторов................................ 132
1.3.3. Обратная перегруппировка............................................ 137
1.3.4. Участие иных 4-заместителей, чем нитрогруппа........................ 141
1.3.5. Перегруппировка в неконденейрованных системах....................... 146
1.4. Размыкание фуроксанового цикла до а-нитрооксимной группировки........ 149
1.5. Размыкание фуроксанового цикла с отщеплением заместителя .,........ 157
1.5.1. Термолиз замещенных фуроксанмонокарбоновых кислот................. 157
1.5.2. Расщепление фуроксандикарбоновой кислоты и ее производных .......... 160
1.5.3. Расщепление диацилфуроксанов........................................ 167
1.5.4. Расщепление монокарбонилфуроксанов.................................. 177
1.5.5. Расщепление сульфонил- и азидофуроксанов ........................... 178
1-6. Превращение фуроксанового цикла в N-оксидные пиразиновый и имидазоль-
ный циклы при действии нуклеофильных реагентов (бейрутская реакция) . 179
1.6.1. Образование пиразинового ди-М-оксндного цикла....................... 179
1.6.2. Образование имидазольного ди-М-оксидного цикла..................... 21.5
1 6.3. Образование имидазольного Mono-N-гидроксидного цикла (реакция с кар-
бонильными соединениями) .............................................. 219
1.6.4. Образование пиразинового moho-N-оксидного цикла (реакция с карбонильными
соединениями) ............................................................. 223
1.6.5. Обобщение вариантов бейрутской реакции.............................. 226
1.7. Превращение фуроксанового цикла в N-оксидный имидазольный цикл при
действии электрофильных реагентов.......................................... 227
1-8. Превращение фуроксанового цикла в 1-оксндный 1,2,3-триазольный цикл . 229
1.9. Изоксазолиновая перегруппировка ..................................... 230
1-Ю, Окисление фуроксанового цикла до двух нитрогрупп..................... 233
4
Оглавление
Реакции с разрывом связи С—С........................................... 234
1.11. Термолиз фуроксанового цикла на две нитрилоксидные группы.......... 234
1.12. Действие непредельных соединений.................................. 250
1.13. Действие магнийорганических соединений............................. 253
1.14. Действие литийалкэминийгидрида и водорода над никелем Ренея ....... 255
I.I5. Действие озона..................................................... 258
1.16. Другие реакции с нарушением фуроксанового цикла.................... 258
Глава 11. Реакции с сохранением фуроксанового цикла................... 262
11.1. Реакции арилфуроксанов .......................................... 262
П.2. Реакции фуроксаиовых альдегидов и кетонов ....................... 265
11.3. Реакции оксимов фуроксановых альдегидов и кетонов.................. 274
II.4. Реакции фуроксанкарбоновых кислот и их производных................. 284
11.5. Реакции цианфуроксанов...................... ..................... 296
11.6. Реакции галогеифуроксанов.......................................... 299
11.7. Реакции нитрофуроксанов ........................................... 301
И.8. Реакции аминофуроксанов..................... ..................... 307
11.9. Реакции бензофуроксанов............................................ 313
11.9.1. Нитрование....................................................... 314
11.9.2. Другие реакции электрофильного замещения......................... 321
И.9.3. Нуклеофильное замещение........................................... 322
11.9.4. Присоединение но двойным связям ................................. 355
11.9.5. Образование ^-комплексов......................................... 360
II.9.6. Амино- и оксибензофуроксаны...................................... 363
11.10. Другие реакции с сохранением фуроксанового цикла ................. 365
Глава III. Биологическая активность фуроксаиов........................... 373
Глава IV. Применение фуроксаиов.......................................... 379
Литература .............................................................. 383
Указатель фуроксаиов .................................................. 405
Предметный указатель................................................... 429
CONTENTS
Foreword to the first edition............................................................. 7
Chapter 1. Reactions involving alteration of furoxan ring................................. 9
Reactions retaining C—C bond............................................................. 13
LI. Tautomerizm of furoxan ring ..................................................... 13
1.1.1. Discovery ........................................................................ 13
[. ] .2. Mechanism ...................................................................... 14
1.1.3. Proof of existence of intermediate dinitroso compound............................. 15
1.1.4. Steric features of the intermediate............................................... 19
1.1.5. Stabilization energy of the intermediate on kinetic curve......................... 20
1.1.6. NMR spectroscopy in isomerization study........................................... 21
1.1.7. Kinetic parameters................................................................ 23
1,1.8. Kinetic effects of annelated aromatic ring........................................ 27
!. [ .9. Kinetic effects of substituents ................................................ 31
I. i. 10. Effect of substituents on equilibrium......................................... 32
1.2. Reduction of furoxan ring ...................................................... 51
1.2.1. Reduction to furazan ring......................................................... 53
1.2.2. Reduction to two oxime groups .................................................... 83
1.2.3. Reduction to two amino groups ................................................... 107
1.2.4. Reduction to amino group and nitro group......................................... Ill
1.2.5. Reduction to amino group and nitroso group...................................... 120
1.2.6. Reduction to other groupings..................................................... 122
1.3. Boulton—Katritzky rearrangement.................................................. 131
1.З.1. Examples and conditions ......................................................... 131
1.3.2. Role of substituent at position 5 and of other factors .......................... 132
1.3.3. Retro-rearrangement.............................................................. 137
1.3.4. Participation of substitutient at position 4 other than nitro group.............. 141
1.3 5. Rearrangement in non-fused systems............................................. 146
1.4. Furoxan ring Opening to a-nitrooxime grouping ................................... 149
1.5. Ring opening of furoxan cycle with substituent elimination...................... 1.57
1.5.1. Thermolysis of substituted furoxanmonocarboxylic acids .......................... 157
1.5.2. Cleavage of furoxandicarboxylic acid and its derivatives......................... 160
1.5.3. Cleavage of diacyl furoxans...................................................... 167
1.5.4. Cleavage of monocarbonylfuraxans................................................. 177
1.5.5. Cleavage of sulfonyl-and azidofuroxans........................................... 178
1.6. Transformation of furoxan ring to N-oxide pyrazine and imidazole cycles under the
action of nucleophilic reagents (Beirut reaction) ............................... 179
[6.1. Pyrazine-di-N-oxide ring formation............................................... 179
1.6.2. Imidazole-di-N-oxide ring formation ............................................. 215
1.6.3. Imidazole-mono-N-oxide ring formation (reaction with carbonyl compounds)....... 219
1.6.4. Pyrazine-mono-N-oxide ring formation (reaction with carbonyl compounds)........ 223
1.6.5. Generalization of Beirut reaction variants ...................................... 226
1-7. Transformation of furoxan ring to N-oxide imidazole ring under the action of
electrophilic reagents............................................................ 227
1.8. Transformation of furoxan cycle to 1,2,3-triazoIe 1 -oxide ring ................. 229
E9. Isoxazoline rearrangement........................................................... 230
1-10. Oxidation of furoxan ring to two nitro groups..................................... 233
Reactions with cleavage of C—C bond.............................................. 2.34
1-11- Thermolysis of furoxan ring to two nitrile oxide groups .......................... 234
E12- Action of unsaturated compounds.................................................... 250
6
Contents
1.13. Action of organomagnesium compounds............................................... 253
1.14. Action of lithium aluminum hydride and of hydrogen over Raney nickel.............. 255
1.15. Action of ozone................................................................... 258
1.16. Other reactions with alteration of furoxan ring................................... 258
Chapter 11. Reactions with retention of furoxan ring................................... 262
11.1 . Reactions of arylfuroxans........................................................ 262
11.2 . Reactions of furoxan aldehydes and ketones ...................................... 265
11.3 . Reactions of furoxan aldoximes and ketoximes .................................... 274
11.4 . Reactions of furoxancarboxylic acids and their derivatives....................... 284
11.5 . Reactions of cyanofuroxans....................................................... 296
И.6. Reactions of halofuroxans ....................................................... 299
11.7 . Reactions of nitrofuroxans ...................................................... 301
11.8 . Reactions of aminofuroxans ...................................................... 30?
11.9 . Reactions of benzofuroxans....................................................... 313
11.9- 1. Nitration ..................................................................... 314
H.9.2. Other electrophilic substitution reactions..................................... 321
H.9.3. Nucleophilic substitution ..................................................... 322
II.9.4. Addition at double bonds ........................................................ 355
11.9.5. Formation of tt-complexes ...................................................... 360
11.9.6. Amino-and hydroxybenzofuroxans................................................... 363
11.10 . Other reactions with retention of furoxan ring ................................ 365
Chapter 111. Biological activity of furoxans........................................... 373
Chapter IV. Application of furoxans .................................................. 379
References............................................................................... 383
Index of furoxans ....................................................................... 405
Subject index............................................................................ 429
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Настоящая книга продолжает рассмотрение химии фуроксанов, начатое
в предыдущей нашей книге «Химия фуроксанов. Строение и синтез».
Если в предыдущей книге было подробно разобрано, как построены
фуроксаиы и как их можно синтезировать, то в настоящей книге об-
суждается способность фуроксанов к разнообразным превращениям,
создающим богатую основу для органического синтеза, а также рассмат-
риваются пути практического использования фуроксанов в разных
отраслях народного хозяйства.
Своеобразие химии фуроксанов проявляется в характере реакций
с нарушением фуроксанового цикла еще ярче, чем в его строении
и способах синтеза. Для большинства этих реакций механизм либо мало
исследован, либо ие исследован вовсе; поэтому химикам предоставляются
широкие возможности испробовать свои силы в установлении механизмов
и в случае успеха научиться управлять превращениями фуроксанового
кольца, более эффективно использовать их в практических целях.
Реакции с сохранением фуроксанового цикла ие столь своеобразны
и не столь широко представлены в литературе, хотя знание их также
необходимо для успешного развития химии фуроксанов и практического
использования таких соединений.
Эти два типа реакций фуроксанов - предмет первой и второй глав
книги. В этих главах представлены исключительно дизамещеииые фурок-
саны, которые составляют подавляющее большинство всей совокупности
известных фуроксановых соединений. Химические превращения моноза-
мещенных фуроксанов, известных лишь в очень небольшом количестве
и по своему поведению резко выделяющихся из всего класса, полностью
рассмотрены в предыдущей книге наряду с вопросами их строения и
синтеза.
В третьей главе собраны сведения по биологической активности
фуроксанов, которая изучена на примерах организмов разнообразных
типов. Большое внимание уделено зависимости между химическим строе-
нием и биологической активностью.
В четвертой главе рассмотрены вопросы практического применения
фуроксанов (помимо использования их как биологически активных пре-
паратов, освещенного в третьей главе). Из разнообразных областей
применения, которые появляются и расширяются особенно в последнее
время, следует отметить использование фуроксанов в качестве компо-
нентов бессеребряных фотоматериалов, в светокопировальных процессах,
8 Предисловие к первому изданию
в получении печатных электросхем, для ингибирования коррозии
металлов, для сшивок полимеров. В патентах последнего времени пока-
зано также, что через фуроксаны удобно получать промышленно важные
ди изоцианаты и обладающие высокой антимикробной активностью ди-N-
оксиды хиноксалинов, труднодоступные ранее.
Отдельные попытки обобщения сведений по реакциям фуроксанов
предпринимались в разное время [1—7]. Однако систематизация мате-
риала не соответствовала его сложности. В ранних обзорах уровень зна-
ний не позволял обобщить имевшиеся разнородные данные. Часть обзоров
касалась только узких областей (по типам соединений или по типам
реакций). Обзоров по биологической активности фуроксанов нли по их
практическому применению не было вообще.
Авторы настоящей монографии выражают свою признательность
кандидату химических наук А.В. Игрицкой за помощь в подборе мате-
риала, кандидатам химических наук О.В. Лебедеву, В.Н. Лейбзону,
Н.Н. Маховой и О.А. Ракитину за просмотр рукописи и ценные заме-
чания, а также тем сотрудникам ИОХ АН СССР, которые оказали
помощь в оформлении рукописи.
Авторы
Глава I
РЕАКЦИИ С НАРУШЕНИЕМ
ФУРОКСАНОВОГО ЦИКЛА
Наибольшее своеобразие в химию фуроксанов вносят реакции, затра-
гивающие непосредственно фуроксановый цикл. По многочисленности
и разнохарактерности превращений, по их оригинальности фуроксановый
цикл занимает выдающееся место среди других гетероциклов.
Чаще всего происходит размыкание фуроксанового кольца по самой
слабой внутрициклической связи N(O)-—О. В зависимости от природы
второго реагента размыкание заканчивается образованием продуктов раз-
ных типов.
Без добавления какого-либо реагента размыкание по связи N(O)—О
приводит к образованию малоустойчивой динитрозоэтиленовой структуры,
которая стабилизируется рециклизацией в прежний или изомерный
фуроксановый цикл. При достаточно высокой температуре разрывается
и связь СС с образованием двух нитрил оксидных группировок:
R - - С = N —О
R'— C=N — О
Днннтрозосоединение можно химически связать («перехватить») с по-
мощью реагента, достаточно энергично реагирующего с нитрозогруппой.
При действии восстановителей разрыв связи N(O)—О приводит к обра-
зованию диоксимной группировки. В зависимости от условий она либо
сохраняется как таковая, либо восстанавливается далее до вицинальной
днаминной группировки, либо замыкается в фуразановое кольцо:
[Н]
4 ОН
[Н]
nh2
-Н2О
4 он
10
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Некоторые реагенты восстановительного типа раскрывают фурокса-
новое кольцо до вицинальной амиионитрогруппировки:
Целый ряд нуклеофильных агентов размыкает фуроксаиовый цикл по
слабой связи N(O)—О с дальнейшим образованием ди-М-оксидиых гетеро-
циклов, чаще всего пиразинового типа:
Аналогичное размыкание вызывают электрофильные реагенты:
-ИХ
5- 8+
X —ch2r"
Если с N-оксидиой стороны фуроксанового кольца осуществляется
катиоиоидиый отрыв заместителя, то оставшийся на атоме углерода
отрицательный заряд способствует раскрытию кольца1 до а-оксимиио-
иитр ил оксидной группировки, которая далее может подвергаться самым
различным превращениям в зависимости от условий реакции:
R R'
-(R'f
C=N —О
превращения
1 Не исключается размыкание кольца синхронно с отрывом заместителя.
1.1. Таутомерия фуроксанового цикла
11
Реже встречается разрыв другой внутрициклической связи N—О.
Наиболее яркий пример — перегруппировка Боултона—Катрицкого:
Весьма вероятен разрыв этой связи при действии магнийоргаиических
соединений:
Наконец, известны реакции с отрывом виециклического атома кисло-
рода и сохранением фуразаиового кольца:
[-0]
Не во всех реакциях столь очевидно место разрыва кольца. Так, рас-
крытие фуроксанового кольца доа-нитрооксимиой группировки под влия-
нием щелочного агента можно представить как результат атаки по
любому из двух атомов азота:
R R' R R'
Совершенно неясен механизм изоксазолиновой перегруппировки:
12
1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Особенно глубокой деструкции подвергается фуроксаиовое кольцо при
озонировании:
r К' Классификация обширного
У—/ экспериментального материала,
ч V оз охватывающего превращения с
х z нарушением фуроксанового цик-
0 ла, представляет собой нелегкую
задачу.
Для большинства реакций фуроксанового кольца механизм либо не
исследован, либо исследован мало, и систематизировать их в дальнейшем
изложении на строго теоретической основе нет возможности. Поэтому
представляется целесообразным сгруппировать все эти многочисленные и
разнообразные реакции по более простому признаку, а именно по чисто
структурному типу размыкания или другого нарушения фуроксанового
кольца. В подавляющем большинстве случаев этот признак сводится к
структуре конечного продукта превращения (таутомерия, восстановление,
перегруппировка Боултона—Катрицкого, размыкание до а-нитрооксимов,
превращение в N-оксидные пиразиновый и имидазольный циклы,
окисление до двух нитрогрупп, термолиз до двух ннтрилоксндных групп,
изоксазолиновая перегруппировка). В других случаях подразумевается
структура первичного продукта превращения (щелочное размыкание
карбонилзамещенного фуроксанового кольца); иногда только на такой
основе и возможно объединить в одну группу реакции, ведущие к самым
разным конечным продуктам.
В ограниченном числе случаев представление о типе структурного из-
менения фуроксанового кольца имеет нечеткий характер (действие
магнийорганических соединений) или вообще отсутствует (озонирование).
В этих редких случаях рубрикация дается по типу действующего агента.
Реакции, сопровождающиеся различными превращениями фуроксано-
вого цикла, имеют большое значение в органическом синтезе. Они откры-
вают новые пути получения других гетероциклических соединений.
Некоторые пути уникальны по своей простоте и широте охвата (синтез
N-оксидов хиноксалинов, 1.6.1.1—1.6.1.7; N-оксидов феназинов, 1.6.1.8—
1.6.1.10; N-оксидов бензимидазолов, 1.6.2, 1.7), некоторые пути служат
хорошим дополнением к уже известным методам (синтез фуразанов, 1.2.1;
изоксазолинов, 1.5.2.2, 1.8, 1.9, 1.10). Реакции фуроксанового кольца
открывают простые пути синтеза ие только гетероциклических соеди-
нений, но н других практически важных веществ, из которых в осо-
бенности следует отметить диизоциаиаты (1.10). Наконец, появляется
возможность синтеза соединений с двумя соседними функциональными
группами в разных сочетаниях — нз ряда амиио-, нитро- н оксимной групп
(1.2.2, 1.2.3, 1.2.4).
Реакции фуроксанового кольца представляют и теоретический интерес.
Особенно выделяется в этом отношении таутомерия фуроксанового цикла
1.1. Таутомерия фуроксанового цикла
13
(1.1). Будучи сама по себе редкостным явлением в ряду гетероциклов, она
интересна тем, что позволяет проследить взаимосвязь между
фуроксаиовым циклом и виц-динитрозоэтиленовой группировкой, глубже
проникнуть в природу изомерии фуроксановых соединений. Перегруппи-
ровка Боултона—Катрицкого (1.3) вскрывает неожиданные аспекты реак-
ционной способности фуроксанового кольца под влиянием соседнего
заместителя. Используя характерный для фуроксанового цикла тип
размыкания до а-оксимииоацетонитрилоксидной группировки, удается
объяснить и объединить в одну рубрику внешне разнородные реакции
карбонилзамещениых фуроксаиов, протекающие при действии основных
агентов (1.5), а также дать интерпретацию некоторых других реакций.
РЕАКЦИИ С СОХРАНЕНИЕМ СВЯЗИ С—С
1.1. Таутомерия фуроксанового цикла
Фуроксаиовое кольцо обладает уникальной среди циклических N-окси-
дов способностью изомеризоваться во вторую свою форму, содержащую
N-оксидную группу иа другой стороне кольца.
1.1.1. Открытие
Сам факт изомеризации впервые был замечен Поицио в 1928 г. [8, 9] иа
примере нескольких арилметилфуроксаиов, для каждого из которых
к тому времени были известны оба изомера:
В опытах сначала был взят только
один изомер каждого из четырех вы-
бранных фуроксаиов (Аг = п-МеОСбЩ,
п-ВгСбН4, n-MeO-At-BrCgHg, п-МеО-
At-NO2C6H3) [8, 9] и показано, что при
нагревании в кипящем уксусном ангидриде или при 130—140°С без
растворителя он превращался в другой изомер. Затем на примере одного
фуроксанового соединения (Аг = п-МеОС6Н4) [10] был установлен
взаимный характер превращения: каждый из двух изомеров, нагретый в
отдельности, переходил в другой. Одновременно выяснилось, что при на-
гревании каждого изомера превращение идет не до конца, а до уста-
новления равновесия между ними. Оно достигалось тем быстрее, чем была
выше температура кипения растворителя, в котором кипятился изомер:
в уксусной кислоте (118°С) — 4 часа
в пропионовой кислоте (140°С) — 1 час
в масляной кислоте (163°C) —-30 мин.
в феноле (183°С) —5 мин.
в хинолине (239°С) — 1 мнн.
Наконец, иа примере двух пар изомеров (Ar = Ph н п-МеОС6Н4) были
проведены кинетические измерения при нагревании до НО—125°С без
14- I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
растворителя и найдены скорости прямой и обратной реакций изомери-
зации, а также равновесное соотношение изомеров [11, 12]. Содержание
изомеров устанавливалось обработкой этилатом натрия, под действием
которого разрушался только один из двух изомеров (ср. 1.8) [10], или,
с большей точностью, по кривым плавкости смесей изомеров (ср. [11,
с. 78]) [12].
Изомеризацию фуроксанового цикла можно вызвать не только нагре-
ванием, но и УФ-облучением [13—18], а также электрохимическим окис-
лением [567].
1.1.2. Механизм
Общепринято, что изомеризация фуроксанового кольца происходит
через раскрытие его с образованием двух иитрозогрупп:
Впервые возможность такого механизма изомеризации предположили в
1931 г. Хэммик, Эдвардес и Стейнер [19], когда они стремились объяснить
тот факт, что при всех попытках получить изомерные 5- и 6-замещенные
бензофуроксаны в виде двух отдельных соединений всегда получалось
только одно из иих. Они и высказали догадку, что образуются два
изомера, ио менее стойкий переходит по указанному выше механизму
полностью в более стойкий (ср. [11, с. 14]).
В 1960-х годах было показано, что эта изомеризация обратима
и в растворах устанавливается равновесие между обоими изомерами.
С тех пор в литературу вошло понятие о таутомерии фуроксанового
цикла. Известно, что термин «таутомерия» обозначает быструю и обра-
тимую изомеризацию [20, с. 185].
Реакция изомеризации имеет характер прямого размыкания фурокса-
иового кольца и последующей прямой циклизации промежуточного
динитрозосоединения без участия каких-либо иных частиц и без образо-
вания каких-либо дополнительных промежуточных комплексов («реакция
без механизма» — «по mechanism reaction»). Об этом свидетельствует
одинаковая скорость реакции в разных растворителях [21].
Постулированный моиомолекулярный механизм согласуется также
с тем, что реакция изомеризации имеет первый порядок [16, 21].
По некоторым оценкам время жизни промежуточного динитрозо-
соедииеиия не должно превышать 104 сек. [16].
1.1. Таутомерия фуроксанового цикла
15
1.1.3. Доказательства существования
промежуточного динитрозосоединения
Поскольку не существовало прямого доказательства наличия динитро-
зосоединения в смеси двух взаимио-п ре вращающихся изомерных фурокса-
нов2, Мэллори с сотрудниками собрал и проанализировал ряд экспери-
ментальных данных и сформулировал на этой основе косвенные доводы
в пользу промежуточного образования динитрозосоединения.
Рассматривая кинетические данные по изомеризации фуроксанового
цикла [21—23], Мэллори обратил внимание на положительную энтропию
активации (Д5* ~ 4-ь]0э.е.) и сравнительно низкую энергию активации
(Еа = 15 ккал/моль) изомерных переходов бензофуроксанов.
Положительная энтропия активации (подтвержденная и позже [24 и
др.]) согласуется с предположением о раскрытии цикла и исключает
прямой перенос атома кислорода от одного атома азота к другому через
напряженное циклическое переходное состояние типа 1, которое обу-
словило бы отрицательную энтропию активации. Положительная энтро-
пия активации (1—9 э.е.) наблюдалась и для не конденсированных фурок-
санов с различными заместителями [21, 25].
Сравнительно низкая энергия активации для бензофуроксанов исклю-
чает промежуточное образование наиболее правдоподобных гипотети-
ческих циклических продуктов 1—4 с высоким содержанием энергии [21].
Некоторым доводом против непосредственного перехода атома кисло-
рода ко второму атому азота служит также и поведение азотистого
аналога фуроксаиовой системы — N-оксида бензотриазола. Два изомера
этого типа соединений не переходят друг в друга даже при нагревании до
145°С [23]:
в то время как изомеризация соответствующего хлорбеизофуроксаиа про-
исходит быстро уже при комнатной температуре.
2
Хэммик, Эдвардес и Стейнер считали прямым указанием на присутствие о-дииитрозо-
соединения появление отчетливой зеленовато-желтой окраски растворов бензофуроксана
при нагревании, которая при охлаждении исчезала [19].
16
1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Наконец, показательным случаем аналогии для обсуждаемого взаимо-
действия двух орто-ннтрозогрупп является открытая в 1961 г. перегруп-
пировка о-нитроннтрозобе изолов, в результате которой обе группы как бы
меняются местами и которая, по всей вероятности, должна протекать
через фуразан-№,№-диоксидное промежуточное соединение [26]:
5
При кипячении разбавленных (обеспечивающих присутствие моно-
мерной формы и итр оз осоед ине ний) растворов того или другого изомера
в тетрахлорэтане (т.кип. 146°С) равновесная смесь обоих изомеров (~1 : 1)
получается через 20 мин., а период полупревращения составляет ~1 мин.
Правда, при значительно меньшей температуре (кипячение в ацетоне,
56°С) изомеризация не наступает даже в течение нескольких часов; следо-
вательно, в этих условиях ?4,?4'-диоксидная структура 5 не реализуется.
Неустойчивость ее объясняется электростатическим отталкиванием поло-
жительных зарядов на обоих атомах азота.
Образующуюся при взаимной изомеризации фуроксанов диннтрозо-
структуру Мэллори предложил считать настоящим промежуточным соеди-
нением, а не переходным состоянием [22]. Отсюда следовало, что при-
сутствие этих диннтрозосоединенин должно выявляться с помощью хотя
бы некоторых реакций, характерных для нитрозогруппы. Одна из наи-
более удавшихся в этом отношении реакций, осуществленная Булачин-
ским, Скривеном и Сушицким примерно 10 лет спустя после опублико-
вания предложения Мэллори, заключается в образовании азоксисоеди-
нения при действии п-азидоанизола на бензофуроксан при нагревании [27]:
6 выход 40%
В этих условиях азидоанизол, отщепляя молекулу азота, превращается
в анизнлнитрен (6), как было доказано специальными опытами. Эти же
1.1. Таутомерия фуроксанового цикла
17
авторы на примере заведомых нитрозоароматическнх соединений уста-
новили способность нитрозогруппы захватывать триплетные арилнитрены
в среде кипящего бромбензола с образованием азоксисоединений.
Азоксисоединение не могло быть результатом взаимодействия анизил-
нитрена непосредственно с бензофуроксаном. Действительно, нафто-
фуроксан, который таутомеризуется труднее, чем бензофуроксан (свобод-
ная энергия активации соответственно 20 н 14 ккал/моль, табл, 1,
в и г), при нагревании с анизилазидом в тех же условиях дал главным
образом нафтофуразан (40%) (ср. 1.2.1.20), но не образовалось даже следов
азокси- или азосоединений. Кроме того, раскрытие фуроксанового кольца
до двух N-оксидных групп предполагает наличие у реагента
нуклеофильных свойств (ср. 1.6), которыми арилнитрены не обладают.
В свою очередь раскрытие фуроксанового кольца с последующим
преобразованием его в ди-М-оксндный пиразиновый цикл может служить
другим, хотя и менее доказательным свидетельством промежуточного
образования о-динитрозобензольного соединения. Последнее включалось в
один из вариантов [28, 29] предлагавшихся механизмов этой реакции,
и промежуточное образование его подкреплялось обстоятельными экспе-
риментальными данными (1.6.1.14, 147). Против этой гипотезы, правда,
выдвигались и контрдоводы (1.6.1.14, с. 164—165).
Еще одна реакция, которую можно было бы интерпретировать как
свидетельство существования о-динитрозобензола, заключается в окисле-
нии бензофуроксана в о-диинтробензол трифторнадуксусной кислотой
(1.10). Однако это также не безупречное доказательство, так как, со-
гласно Мэллори [23], возможна и другая интерпретация— окисление
непосредственно фуроксанового цикла до ди-N-оксидного, который, как мы
только что могли убедиться, самопроизвольно раскрывается до нитро-
нитрозосоединения, легко окисляющегося далее до динитропроизводного:
(CF3CO3 Н)
Большинство же других попыток «перехватить» о-ди нитрозо бенз о л не
принесли успеха. Так, бензофуроксан не дает азосоединений с анилином
[30] нли с анизиднном [27], не превращается в азосоединение прн вос-
становлении лнтийалюминийгидрндом (1.2.3.10) [31], не окисляется до
^-диннтробензола азотной кислотой [32, с. 125], не дает 1,4-аддукта по
искомым нитрозо группам с 1,3-диеновыми углеводородами (II. 8.4) [33];
Таблица 1. Активационные параметры таутомерной изомеризации фуроксанового кольца
а.
Исходная структура R ккал/моль IgA (сек. b A//*, ккал/моль AG*, ккал/моль AS*, з.е. T,°C Растворитель Литера- тура
Mc// Лп Ph*1 34,2* 2 14,2 *2 33,4 31,7 3,8 135—140 ДМФА [25]
N N Et*1 35,3*2 14,8 *2 35,1 32,0 8,1 131—141 ТХЭ *3 [25]
(/ ° COOEt 35,4 15,0 34,9 32.0 7,6 126—140 » [25]
COCI 35,8 15,3 35,4 32,2 8,6 125—133 » [25]
NHCOOCH2Ph 30,4 14,6 29,9 27,7 6,4 81—90 » [25]
SO2Ph 32,3 13,6 31,5 31,3 U 115—128 » [25]
SPh 31,3 14,3 30,9 29,1 4.3 94—103 » [25]
Cl 29,5 15.0 29,0 — 8 60—75 [569]
CHO*4 36,6 15.5 36,4 — 9,4 136—143 » [571]
H 16,1 — 15,5 14,0 5.1 25—30 Ацетон [24]
Rn— I -- /° 5-F 6,55 5,89 6,10 16,1 (30cC) -33,0 -62-30 CDC13 + + ацетон (1:3) [35,47]
5-C1 11,1 10,0 10.6 15,0 (30°C) 14.4 (30cC) 13.3 (30°C) -14.3 -784-30 То же [35]
5-Br 14.6 12,9 14,0 -1,2 -304-30 » [35]
5-J 23,7 20,3 23,2 32,6 -304-30 » [35]
5,6-Cl2 15,0 14,5 14,4 13,2 6 30 Ацетон [22]
4.7-Cl2 16,5 14,3 15,9 14,4 5 30 » [22]
4,7Br2 16,3 *^ 14,0 15,7 14,5 4 30 » [22]
7-Br-6-MeO 14.8 — — 13.8 1.3 30 Этанол [16]
7-Вг-6-МеО 17,7 — — 14,2 9.6 30 Хлороформ [16]
7-NO2 13,4 — — 13,2 -u 25 Этанол [16]
7-NO2 15,6 — — 13,6 4.8 25 Хлороформ [16]
7-NO2-4-CI 16,7 — — 15,0 3,7 25 Этанол [16]
7-NO2-6-Cl 17,1 — — 15,0 5.2 25 » [16]
*! AT/*, AG* и AS* вычислены [25] по данным работы [21], *2 Данные работы [21]. *' ТХЭ — 4-Ме-З-СНО. *5 Приведенное в [37] значение 6 ккал/моль вычислено неправильно [22]. 1,1,2,2-тетрахлорэтаи. *4 Исходная структура
6. Таблица f (продолжение)
R 1 x Ea. ккал/моль
° 11 H 31,5
Me H 32,0
О ЧО Me Cl 31.7
Me Br 32,0
вСНВг3, 90—110°С [14].
Исходная структура
о
Н
5-МеО
5-АсО
5-СООН
5-COOEt
5-NHAc
5-Cl
5-NO2
5,6ОСН2СН2О—
5,6-CI2
5,6-(NO2)2
5-Mc-6-NO2
4-NO2
4.6-(NO2)2
AG* T, °C Растворитель Литера- тура Исходная структура AG* Т. °C Растворитель Iитератор а
14,0 35 CDC13 [45] 14,6 2 Ацетон [43] 13,8 0 » [43] 14,0 5 » [43] 14,0 5 » [43] 14,1 4 » [43] 13,9 -5 » [43] 14,1 12 » [42] 13,1 <20 CDC13 [48] 13,3 -5 Ацетон [43] 15,0 5 » [42] 12,1 -10 » [43] >20 > 180 Нет ]42] >20 >180 » [42] R-J— [ о -12—15 -0 CDC13 [49] о (R = н; 4-. 5- или 6-Ме) нс=х 15,0—16.5 -504-15 CDC13, [54] ацетон R ЧО
(R = Cl, MeO;
X -0 NOH, NOMe,
NOCH2Ph. NOPh.
NNMe2, NNHPh)
г. Таблица 1 (окончание)
*ТММ - те г рамстил мочевина.
1.1. Таутомерия фуроксанового цикла
21
не удались попытки «перехватить» о-динитрозобензол с помощью ди-
фенилдиазометаиа как источника дифенилкарбена (1.6,2,3) [27].
Такое «сопротивление» о-динитрозобензола попыткам вовлечения
в различные реакции, характерные для иитрозогруппы, Мэллорн объ-
ясняет, выдвинув два предположения, учитывающие пространственную
близость иитрозогрупп: либо иитрозогруппы быстрее реагируют друг
с другом (образуя фуроксановое кольцо), чем с внешними реагентами [22,
23], либо они оказывают столь сильное влияние друг на друга, что их
обычные свойства существенно изменены [23].
В 1991—1992 гг. появились очень сходные публикации Данкина, Линча,
Боултона и Хендерсона [767], Хэкера [768], Мураты и Томиоки [769]
о прямом спектроскопическом наблюдении о-динитрозобензола в матрице
из аргона или ксенона при 12—14 К (исследования проводились факти-
чески одновременно). Сначала в матрицу был помещен бензофуроксан.
В УФ-спектре он поглощал при X = 360 нм. При облучении на этой волне
при 14 К постепенно ослабевали полосы поглощения, характерные для
бензофуроксана как в УФ-, так и в ИК-спектрах, и появлялись новые
полосы: в УФ-спектре в области 300—350 нм [767], 260—280 нм [768] и в
ИК-спсктре 1515, 1102, 805 и 795 см’1 (еще лучше при 390—490 им [769]),
характерные для мономерных нитрозоаренов. При дальнейшем облучении
на волне 245, 313 или 320 нм новые полосы исчезали и снова появлялись
полосы бензофуроксана. Такая же картина наблюдалась и при изменении
температуры: с повышением температуры до 80—90 К новые полосы
исчезали (этот процесс начинался при 35—40 К) и восстанавливались
полосы бензофуроксана, при повторном охлаждении до 12—14 К полосы
бензофуроксана сменялись новыми полосами. Взаимное превращение
обоих веществ в столь узком спектральном и температурном интервале
говорит в пользу большой лабильности продукта облучения
бензофуроксана. Если бы этими продуктами были структуры типа 2—4, то
обратное превращение их в бензофуроксан ие могло бы наступить при
столь низкой температуре, как 35-—40 К, поскольку барьер для разрыва
валентных связей должен был бы быть значительно выше.
Другой довод в пользу о-дннитрозобензола был получен при облучении
в матрице о-нитрофенилазида на волне 330 нм. Получалась смесь бензо-
фуроксана и его изомера, по-видимому, через 2-нитрофенилиитрен. Облу-
чение этой смеси светом с X = 320 и 360 нм вызывало точно такие же
изменения, как описаны выше.
Наконец, через о-нитрофенилазид был помечен только один из двух
атомов азота, связанных с бензольным кольцом. В ИК-спектре такого
с-динитрозобензола оказались две иерасщепленные полосы, характерные
для немеченой (1516 см-5) и меченой (1501 см-1) иитрозогрупп. Это говорит
о том, что иитрозогруппы практически не связаны друг с другом, иначе их
полосы поглощения были бы расщепленными. Действительно,
и о-дииитрозобеизоле обе иитрозогруппы могут вращаться вокруг связи
22 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
С—N независимо друг от друга. Стабильность его в матрице, по-види-
мому, обусловлена тем, что он заморожен в ней в виде анти-конформера,
неспособного замкнуться в фуроксаиовый цикл без перехода в амфи-
конформацию.
1.1.4. Стерические особенности промежуточного соединения
Помимо проблемы доказательства существования промежуточного
динитрозосоединения, интерес вызывал вопрос о том, как изменяется про-
странственное положение иитрозогрупп в процессе замыкания фурок-
санового цикла. Согласно принципу наименьших перемещений, замыкание
иитрозогрупп в фуроксановое кольцо, казалось бы, естественно предста-
вить себе происходящим в одной плоскости (7). Одиако квантов о-механи-
ческие расчеты [34] показали, что образование связи N—О наиболее
выгодно при повороте иитрозогруппы на 90° вокруг оси N—С (8). Тогда
незаполненная тт-орбиталь атома азота, отвечающая нижнему возбужден-
ному уровню нитрозогруппы, оказывается как раз напротив свободной
пары электронов атома кислорода второй нитрозогруппы, что благоприят-
ствует образованию связи N—О. При расположении же иитрозогрупп в
одной плоскости (7) те же атомы азота и кислорода направлены друг к
другу своими свободными электронными парами, которые взаимно от-
талкиваются и препятствуют замыканию цикла.
Дальнейшие модельные расчеты [16] показали, что при перемещении
вдоль координаты реакции по пути наименьшей энергии молекулы должно
происходить дисротаторное и асинхронное движение обоих атомов
1.1. Таутомерия фуроксанового цикля
23
кислорода. Изменению координаты реакции в первом приближении должно
соответствовать изменение углов поворота аир вокруг связей С—N.
Переходные состояния, в согласии с работой [34], обнаруживаются при
углах поворота а = 90° и (3 = 0° (8), а также при J3 = 180° и (3 = 90° (10).
Минимум же энергии достигается при промежуточных значениях углов
а = 135° иЗ = 22,5° (9). Конфигурация 9 с такими углами поворота
иитрозогрупп иа 11,5 ккал/моль стабильнее, чем оба переходных состоя-
ния, и может соответствовать промежуточному динитрозосоедине-
нию3.
В переходном состоянии 8 резко нарушено плоскостное расположение
атомов, составляющих фуроксаиовое ядро, для которого плоскостное
строение является едва ли не главной структурной характеристикой.
Поэтому по структуре переходное состояние 8 ближе к дииитрозо бе изо-
лу 9, чем к исходному беизофуроксаиу, хотя между двумя иитрозогруп-
памн в 8 и существует заметная связь, которой практически нет в 9.
У некоторых монозамещенных беизофуроксаиов обнаружилась отри-
цательная энтропия активации таутомерного перехода (см. табл. 1). Это
побудило выдвинуть предположение, что в таких случаях высвобож-
дающиеся при разрыве внутрициклической связи N(O)—О иитрозогруппы,
поворачиваясь, выпрямляются и в переходном состоянии принимают
линейную, алленоподобную форму с 5р-гибридизоваиными орбиталями
атомов азота. Авторы называют молекулу в этом переходном состоянии
псевдо-о-динитрозобеизолом [35]. Такое представление об изомеризации
нашло удовлетворительное подтверждение в приближенных квантово-
химических расчетах [35].
В другой расчетной работе [555] энергетический максимум достигается
значительно раньше — при повороте N-оксидной группы из плоскости
кольца на 37° (а не на 90°, как в соедииеиии 8). Для диметилфуроксаиа
энергетический максимум достигается при большем угле поворота
N-оксидной группы: 64° (но все еще меньшем, чем 90°). Связи С—N(O)
и особенно О—N(O) при этом растягиваются, а связи С—С и О—N уко-
рачиваются.
I. 13. Энергия стабилизации промежуточного соединения
иа кинетической кривой
Боултон [36, с. 51, 52], используя специально подобранные соединения,
качественно оценил глубину энергетической впадины для промежуточного
Дииитрозоэтиленового соединения на кривой изменения энергии молекулы
вдоль координаты реакции. Дейтерированный оксим 11 при нагревании
превращается только в изомер 14, т.е. подвергается изомеризации только
цис-Динитрозоэтилен с нитрозогруппами, повернутыми в противоположные стороны,
согласно квантово-химическим расчетам, имеет плоскую структуру [565].
24
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
по фуроксановому кольцу, без затрагивания оксимной группы (1.1.10.5) и
не дает изомеров 15 и 16.
Для образования изомеров 15 и 16 достаточно было бы переноса про-
тона с оксимной группы на нитрозогругшу в соединениях 12 и 13 (путь а
или б), что представляло бы собой сравнительно легкий процесс
(у изомера 11 рК„ 9,8). Поскольку этого не происходит (ср. 1.3.5), то можно
заключить, что глубина энергетической впадины промежуточных
динитрозосоединений 12 и 13 настолько мала, что они преодолевают
энергетический барьер при выходе из впадииы раньше, чем успеет
произойти перенос протона. Изомеры 15 и 16 не образуются не только
в нейтральных растворителях — нитробензоле и ДМСО, но и в пиридине
(р/Сй 5,2), который должен облегчать перенос протона.
1,2-Динитрозоэтилен в ^моформе с противоположно направленными
иитрозогруппами менее стабилен, чем фуроксан, на 74,3 ккал/моль,
а в /пране-форме — еще на 56,3 ккал/моль, согласно кв антово-химическим
расчетам полных энергий молекул [565]. Для ^wc-формы, в которой
иитрозогруппы повернуты в одну стороны и которая как раз и образуется
промежуточно при изомеризации фуроксаиа, данных нет.
1.1.6. ЯМР-спектроскопия в изучении изомеризации
Развитие ЯМР-спектроскопии открыло особенно широкие возможности
исследования процесса изомеризации фуроксанового цикла.
В 1961 г., используя метод ПМР-спектроскопии, ученые трех разных
научных центров— Энглерт [37—39], Катрицкий с сотрудниками [40] и
L1. Таутомерия фуроксанового цикла
25
Мэллори с сотрудниками [41] — независимо друг от друга обнаружили, что
бензофуроксан в растворах представляет собой смесь двух изомеров,
превращающихся друг в друга при обычной температуре с очень большой
скоростью:
При этих скоростях превраще- о
ния спектры обоих изомеров усред- у
няются и получается спектр типа
А2В2 или АА'ВВ\ При низких тем- I JT " I I.
пературах (ниже -20°С) превраще- N
ние настолько замедляется, что о
начинает различаться спектр от-
дельного изомера с четырьмя неэквивалентными протонами — типа
ABCD. Эти спектры сложны и были расшифрованы лишь позже, на
приборах высокой разрешающей способности [42, 43], и особенно точно в
[24].
С помощью спектров ЯМР 13С, 17О и 15N (ср. [И, с. 59, 60]) было за-
фиксировано изменение непосредственно в фуроксановом кольце. Два сиг-
нала разных атомов кислорода при достаточно низкой температуре (-28°С)
четко различаются как отдельные пики, при повышении температуры до
40°С расплывакэтся, а при 78°С сливаются в одни острый пик, располо-
женный посередине между прежними двумя [44]. То же наблюдается для
пар атомов углерода в положениях 5—6, 4—7 и 8—9 при температурах
-15, +55 и + 65°С [43] и для атомов азота при-10, +25 и +55°С [46].
Обширные кинетические данные опубликовали в 1966 г. Мэллори и Кам-
марата [21] а затем Гаско и Боултон [25] для нескольких метилфуро-
ксанов, содержащих наряду с метильными другие различные заместители
(см. табл. 1, а). В интервале 80—140°С константа скорости имела порядок
’О'4—10-5 сек.-1 При повышении температуры на 10°С изомеризация
ускорялась в 2—3 раза [21, 25], причем в обоих направлениях примерно
одинаково, судя по тому, что соотношение изомеров в том же интервале
температур изменялось очень мало [21]. Природа растворителей прак-
тически не влияла на скорость изомеризации и на положение равновесия
изомеров [21]. Соотношение изомеров в смесях после их охлаждения
определялось методом ГЖХ4 [21] или ЯМР-спектроскопии [25].
ЯМР-спектроскопия в приложении к процессу изомеризации фурокса-
нового цикла использовалась в основном для изучения кинетики процесса и
равновесия изомеров. Кинетические данные позволяют количественно
охарактеризовать активационный барьер изомеризации и, следовательно,
оценить влияние структуры молекулы на стабильность фуроксанового
никла. Сдвиг же равновесия в сторону того или другого изомера позволяет
оценить характер взаимодействия фуроксанового цикла с различными
частями остальной молекулы, в частности с заместителями.
4 о
н условиях, исключающих изомеризацию.
26
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
1.1.7. Кинетические параметры
Активационные параметры, как известно, могут быть связаны либо
с уравнением Аррениуса (энергия активации Еа, предэкспоиенциальный
множитель А), либо с уравнением Эйриига (свободная энергия активации
AG*, энтальпия активации АН* и энтропия активации AS*). Есть
указания на то, что оба набора параметров целесообразно вычислять не-
зависимо друг от друга [25], поскольку их общепринятый математический
вывод покоится на разных допущениях. Обоснование и техника расчетов
на основе ЯМР-спектроскопических измерений особенно подробно
обсуждены в работах [22, 24, 25, 43].
В табл. 1 дается сводка экспериментально найденных активационных
параметров изомеризации различных фуроксанов.
Энергетические соотношения таутомерной изомеризации фуроксанового
цикла для наглядности удобно представить в виде диаграммы, при-
веденной ниже.
Значения AG зависят от температуры, значения АН и AS не зави-
сят.
Значение AG0 составляет лишь небольшую долю значения Д Gf . Если
соотношение изомеров в равновесной смеси ие превышает 4: 1, то зна-
чение AG0 ие превышает 1 ккал/моль, а эта величина обычно составляет
ошибку опыта при измерении A Gf. Поэтому значения энергий активации
обоих изомеров на практике не различаются, если только измерения не
проводятся со значительно более высокой степенью точности.
свободная энергия переходного состояния
= АЯ* - ТД5*
свободная энергия менее устойчивого изомера
= - КТ1п К
свободная энегия более устойчивого изомера
— свободная энергия активации более устойчивого изомера (см. табл. 1); 4G; —
свободная энергия активации менее устойчивого изомера; 4G0 — разница между свободными
энергиями обоих изомеров, т.е. свободная энергия изомеризации (см. табл. 4).
[Л. Таутомерия фуроксанового цикла
27
1.1.8. Влияние конденсированного ароматического кольца
иа кинетику
При сравнении энергетических барьеров активации различных фурокса-
нов бросается в глаза, что главным структурным фактором, снижающим
высоту барьера, является коидеисироваииость фуроксанового кольца с
ароматическим. Действительно, AG* при переходе от простых фуроксанов
(30—32 ккал/моль) к бензофуроксанам (13—15 ккал/моль) снижается на
--17 ккал/моль. Практически такую же величину (15,6 ккал/моль) дал
квантово-химический расчет [555]. Скорость взаимного превращения
изомеров беизофуроксанового ряда в растворах при обычных
температурах настолько велика, что время жизни изомеров измеряется
долями секунды. Так, время жизни изомеров самого беизофуроксана имеет
следующий порядок величины [24,44]:
Т, °C -60 -25 0 25 90
Время жизни, сек. (порядок величины) 102 1 Ю-2 10-3 10-5
Для замещенных бензофуроксанов наблюдались такие же величины —
от Ю 2 до 10~4 сек. при 25°С [16]. Даже у стерически затрудненных
4,7-дихлор- и 4,7-дибромбензофуроксанов времена жизни изомеров лишь
на порядок больше [22].
Изомеры же простых, иеконденсированных, фуроксанов при комнатной
температуре являются обычно устойчивыми соединениями, каждый из
них можно выделить в индивидуальном виде. Заметная изомеризация,
например, диалкилфуроксанов начинается лишь около 130°С. Но и при
этой температуре они изомеризуются примерно в 108 раз медленнее
(к ~ 10-5 сек/1 [21]), чем бензофуроксаны при 30°С (£ = 103 сек.-1) [22]. К
примеру, если для бензофуроксаиа сигналы спектров ПМР обоих изомеров
сливаются уже при температуре, близкой к 0°С ([54, с. 8; 39, 40]; ср.
также [22]), то для диметилфуроксаиа даже при 200°С взаимное
превращение изомеров не ускоряется настолько, чтобы обнаружилось
хоть какое-то сближение двух сигналов метильных групп [37]. Другой
пример медленной изомеризации иеконденсированных фуроксанов:
З-метил-4-фуроксанкарбоиовая кислота при 120°С в ксилоле за 2 часа
лишь в ничтожной мере успевает перейти в свой изомер (1.5.1).
Значительно более легкое раскрытие фуроксанового цикла у беизо-
фуроксаиов, чем у простых фуроксанов, Боултои, Гриппер-Грей и Катриц-
кий [51] объясняют в первом приближении тем, что хотя в обоих случаях
при раскрытии фуроксанового кольца (18 и 21) теряется примерно одна и
та же (24,5 ккал/моль, см. [11, с. 75]) энергия его ароматизации
(стабилизации, резонанса), однако в случае бензофуроксанов эта потеря
существенно восполняется (иа 19—20 ккал/моль по оценке [55])
одновременным переходом бензольного кольца от хиноидного состояния к
значительно более выигрышному ароматическому плюс энергия сопря-
28 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
жения бензольного кольца с нитрозогруппой в 18, тогда как в случае
простых фуроксаиов взамен потерянной энергии фуроксанового кольца
остается лишь небольшая энергия сопряжения двойной связи с одной
иитрозогруппой в 21. Структурные изменения в ходе этих процессов
можно изобразить, пользуясь квантово-механическими представлениями,
развитыми в 1.1.4, и термохимическими расчетами в конце настоящего
подраздела (иа стрелках показано поглощение «+» и выделение «-»
энергии):
17, начальное
соединение
состояние
19, промежуточное
соединение
переходное
состояние
конечный
продукт
29, начальное
соединение
21, переходное
состояние
-? ими
22, про нежу точное
соединение
переходное
состояние
конечный
продукт
Если двигаться в обратном направлении —• от разомкнутых структур
к замкнутым (18 —> 17 и 21 —> 20), то в случае беизофуроксаиов этот путь,
1.1. Таутомерия фуроксанового цикла
29
наоборот, будет на -17 ккал/моль труднее, чем в случае простых фу-
роксанов. Поэтому разницу (-17 ккал/моль) между указанными двумя
энергетическими барьерами предложено [50] рассматривать как меру
«сопротивления» бензольной системы нарушению ее ароматичности при
циклизации двух орто-нитрозогрупп в фуроксановое кольцо, вызывающее
орто-хииоидиость системы. Эта величина с учетом приближенного
характера оценки хорошо согласуется с приводившейся выше величиной
19—20 ккал/моль, полученной при термохимическом расчете [55] потери
энергии резонансной стабилизации бензольного кольца в результате
конденсации его с фуроксановым кольцом.
Чем менее ароматична система, тем меньше она должна сопротив-
ляться «пристройке» фуроксанового ядра. С этой точки зрения [50, 52]
нафталиновая, хинолиновая, бензофуразановая, беизофуроксановая и
бензотиадиазольиая системы менее ароматичны, чем бензольная. Действи-
тельно, для нафто-, хинолино-, бензофуразано-, бензофуроксано- и бензо-
тиа диазолофуроксанов AG* изомеризации составляет 19—22 ккал/моль
(табл. 1, г), т.е. ниже барьера изомеризации простых фуроксаиов уже ие
на -17, а на -10 ккал/моль. Эта величина сопротивления рассматриваемых
систем пристройке фуроксанового цикла (т.е. величина сопротивления
нарушению ароматичности) на -7 ккал/моль меньше, чем сопротивление
бензольной системы.
Вывод о меньшей ароматичности этих систем, чем бензольной, ка-
чественно согласуется с общепринятым представлением о том, что
резонансная стабилизация нафталина меньше (по различным оценкам на
1—5 ккал/моль), чем удвоенная резонансная стабилизация бензола (см.,
например, [56, т. 1, с. 270; 57, с. 188; 58, с. 55]).
Еще менее ароматичная система тропона при конденсации с фурокса-
новым циклом образует тропоно[4,5-с]фуроксан (23), который имеет
энергию активации таутомерного превращения ие ниже 24 ккал/моль [53],
те. еще ближе к простым, не конденсированным, фуроксаиам.
С другой стороны, тиофен име- р О
ст резонансную стабилизацию на
6—8 ккал/моль меньше, чем у / V
бензола [20, с. 494; 59, с. 155; 57, О=\ \
с- 188], а между тем у тиеиофурок- / °
сана (24) свободная энергия акти- 23 24
нации таутомерного превращения (12,3 ± 1 ккал/моль [53]) очень близка и
даже несколько ниже, чем у бензофуроксаиа (14,0 ± 0,2 ккал/моль [24])-
Чтобы объяснить этот факт, Боултон и Миддлтон [53] приписывают
значительное угловое напряжение бициклической структуре 24, которое
снимается при раскрытии фуроксанового цикла в переходном состоянии,
тсм самым сильно понижая энергию последнего и, следовательно, энергию
активации. Напряжение в структуре 24, как считают авторы, возникает
вследствие того, что внешние углы одного гетероцикла сильно иска-
30
Г, Реакции с нарушением фуроксанового цикла
жаются при пристройке к нему другого. С одной стороны, угол между
связями С—Н в положениях 2 и 3 свободного тиофена (72°) сильно
уменьшается (до -41°, ср. структуру 28 в [11, с. 32]) при замене их связями
С= N конденсированного фуроксанового кольца в структуре тиеио-
фуроксана 24; с другой стороны, угол между связями с заместителями
в положениях 3 и 4 дизамещеиных фуроксанов (-77°, как легко подсчитать
по данным табл. 1 в [11, с. 18]) в свою очередь сильно уменьшается (до
-47°, ср. структуру 28 в [11, с. 32]) при замене их связями С—S и С—С
конденсированного тиофенового кольца в 24.
Однако пользоваться указанными соображениями об ароматичности
и угловом напряжении для объяснения разницы в AG* и, наоборот, делать
какие-то выводы о степени ароматичности и напряжения по разнице
в AG* есть смысл лишь при достаточно больших различиях между этими
величинами, притом лишь для качественных или полуколичествеииых
оценок. При мало отличающихся значениях этих величии могут про-
являться влияния других, труд но учитываемых, факторов, которые по-
мешают прийти к правильному заключению. Так, при сравнении нафто-
и дифеиилфуроксаиов, разница AG* которых лежит на границе ошибки
опыта (табл. 1, г), не удается связать AG* с ароматичностью бензольных
колец в этих системах непротиворечивым образом, даже прн учете угло-
вых напряжений [53]. Рассмотрение угловых напряжений в тиадиазо ло-
бензофуроксане также ие привело к четкой интерпретации величины AG*
[52]. Очевидно, требуется дальнейшее совершенствование теоретического
подхода, чтобы можно было получить из параметров таутомеризации
количественную информацию об ароматичности.
Величина энергии активации таутомерного превращения беизофурокса-
иовых систем, будучи сопоставлена с термохимическими и квантово-
механическими расчетами, оказывается в соответствии с предположением,
что орто-дииитрозобеизольиая структура в своем нормальном виде
является промежуточным соединением, а ие переходным состоя-
нием (1.1.3). Действительно, согласно термохимическим данным и расчетам
Брента [55], бензофуроксан и о-динитробеизол энергетически почти
равноценны: энтальпии их атомизации составляют соответственно 1518,5
и 1516,4 ккал/моль, т.е. о-дииитрозобеизол лишь на 2,1 ккал/моль богаче
энергией, чем бензофуроксан. Теперь вспомним, что, согласно модельным
квантово-механическим оценкам [16], переходное состояние, возникающее
в процессе замыкания двух иитрозогрупп в фуроксановое кольцо, иа
11,5 ккал/моль меиее стабильно (богаче энергией), чем исходное
динитрозосоедииение (1.1.4). Отсюда следует, что энергия переходного
состояния должна быть на 13,6 ккал/моль больше энергии беизо-
фуроксана. По порядку величины это прекрасно совпадает с экспери-
ментально найденным энергетическим барьером таутомеризации бензо-
фуроксанов (табл. 1,а,в).
1,1. Таутомерия фуроксанового цикла
31
1.1.9. Влияние заместителей иа кинетику
Влияние заместителей на скорость изомеризации значительно слабее,
чем влияние конденсированного ароматического кольца, как видно из
табл.1 ,а.
Среди заместителей в простых фуроксаиах особенно благоприятствуют
изомеризации простая эфирная группа и аминогруппа, в несколько мены
щей степени — сульфидная и сульфонная группы. По температуре начала
практически заметной изомеризации фуроксанового цикла заместители
можно расположить в следующий ряд [15, 21,25]:
7‘. оС 80—85 95—100 125—140
Заместитель OR, NHR SR, SOjR, CN COX, NO2, Aik, Ar
Правда, это относится в основном к тем случаям, когда второй
заместитель— метил, При другом сочетании заместителей изомери-
зация может значительно облегчаться. Например, 4-иитро-З-хлорфуроксаи
уже при комнатной температуре через сутки переходит в 3-иитро-изомер
на 9%, через неделю— иа 16% и через месяц— иа 28,5%, т.е.
практически достигается равновесное состояние (29% через 2 года)
[570]. Фенилхлорфуроксаи начинает изомеризоваться при 100°С
[580].
В беизофуроксаиовом ряду также можно проследить влияние за-
местителей. Так, быстрое взаимное превращение изомеров (слияние сиг-
налов спектра ПМР) 5,6-диметилбеизофуроксана начинается при -15°С,
а стерически затрудненного 4,7-диметилбеизофуроксана — при 35°С.
Примерно те же температуры наблюдаются и для соответствующих ди-
хлорзамещеиных (-15°С для 5,6-дихлор- и 20°С для 4,7-дихлорбеизо-
фуроксана), хотя по электронной природе хлор и метил сильно отличаются
друг от друга [22]. Еще сильнее отличающаяся нитрогруппа тем ие меиее
сравнительно мало изменяет температуру слияния сигналов для
стерически незатрудненного 5,6-дииитропроизводиого (5°С), тогда как
в положении 4 иитрогруппа, предъявляющая ббльшие пространстве иные
требования, чем метильная группа и хлор, практически полностью
затормаживает изомеризацию во всем интервале измерений — вплоть до
180°С [42].
Беизодифуроксаи, фуразанобеизофуроксаи [51] и беизотрифуроксаи (по
спектру ЯМР i3C [11, с. 59]) [60] при комнатной температуре изоме-
ризуются достаточно’медленно, чтобы сигналы в спектрах были видны
совершенно четко отдельно.
Электронное влияние заместителей иа скорость изомеризации фурокса-
нового цикла проявляется слабо, и объяснение его пока ие выходит за
рамки самых общих предположений [25, 42, 43]. Например, Гаско и
Боултон [25] отмечали, что в ряду простых фуроксанов облегчение
32
L Реакции с нарушением фуроксанового цикла
изомеризации при наличии заместителей типа OR и NHR вместо Aik н Аг
можно было бы объяснить понижением энергетического барьера за счет
сопряжения этих заместителей с иитрозогруппой в промежуточ-
ной динитрозоэтиленовой структуре 25. Однако заместители SO2R и CN,
которые неспособны к такому сопряжению, тоже
Мех it/NHR облегчают изомеризацию, хотя и меньше. Поэто-
Q_ C\N _о му Гаско и Боултон предпочитают очень осторож-
“ — ио подходить к использованию такого рода
объяснений электронного влияния заместителей.
1.1.10. Влияние заместителей иа равновесие
Поскольку скорость изомеризации в обоих направлениях процесса
зависит от природы заместителей, то заместители оказывают влияние
и на положение равновесия изомеров. Это влияние может быть весьма
значительным. (Изомеризацию обычно исследуют в среде того или иного
органического растворителя.)
1.1.10.1. Метильная группа. Если одним из заместителей является
метильная группа, то другой заместитель в равновесной смеси изомеров
чаще всего занимает предпочтительно положение, удаленное от N-оксид-
иой группы фуроксанового кольца (изомер А, табл. 2).
1.1.10.2. Амино-, иитро-, алкоксигруппы н хлор. Особенно ярко выра-
женное стремление занимать «фуразаиовую» сторону кольца проявляют
амино-, нитро- и алкоксигруппы. Синтезированные соответствующие про-
изводные фуроксаиа с метильной группой в качестве второго заместителя
существуют практически нацело в виде одного изомера А. УФ-облучением
эти изомеры можно частично перевести в противоположные, менее
стабильные изомеры Б (X = OEt, OPh, NO2), однако при нагревании уже
около 80°С менее стабильные изомеры легко переходят обратно в
стабильные (для иитропронзводного это ие доказано строго), тогда как
стабильные изомеры А при нагревании до 120° С и выше либо не
изменяются, либо разлагаются [25]. Специальными приемами (11,4) можно
синтезировать изомеры Б (амииопроизводиые), ио при нагревании они
легко переходят в стабильные изомеры А [62].
Амниофуроксаиы легко и полностью переходят при нагревании около
80°С в изомеры типа А также при фенильном заместителе в ядре вместо
метильного [15] (табл. 3).
Движущая сила этого перехода так велика, что преодолевает даже
стерическое затруднение, создаваемое N-оксидиой группой в изомере Аг
для фенильного кольца, которое вынуждено поворотом вокруг оси С—С
выходить из плоскости фуроксанового кольца. Обратный переход в изомер
Б' достигается УФ-облучением [17]. При УФ-облучении наблюдался
однажды и прямой переход в изомер A' (Y = jw-CF3, R = Н) [18].
Таблица 2. Физические константы и соотношение изомеров метил- X-фуроксанов
2 Хмельницкий Л.И.
34 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Таблица 3, Физические константы изомеров аминоарилфуроксанов [15]
C6H47nrNR2 .„-с YCsH47nVNR!
N N ------------ N N
О' 0 А' ° \) Б'
Y nr2 Т.пл., °C Y nr2 Т.пл., °C
A' Б' A' Б'
Н nh2 137 148 H NMe2 56 66
о-Ме nh2 108 118 H NHCH2CH2C1 113 97
л-Ме nh2 175 125 H N(CH2CH2)2NMe 128 117
о-С1 nh2 117 112 H N(CH2)2*5 72 76
л*С1 nh2 165 *! 140 *2
л-СТ’з nh2 148 85
nh2 111 121
167°С [69]. 95°С [69—71]. Или кипячение в толуоле 2 часа [18]. Кипячение
в толуоле 2 часа [67, 68], *5 Кипячение в толуоле [568],
Лишь при столь громоздком заместителе, как адамантил, аминогруппа
занимает положение 3, но даже в этом случае при нагревании в кипящем
.«-ксилоле этот изомер на треть превращается в 4-NR2-изомер [572].
Метилхлорфуроксан можно синтезировать в виде менее стабильного
изомера [11, раздел III.2.11], но уже при 80°С он почти нацело переходит
в более стабильный 4-хлор-изомер [569].
Сильная тенденция амино-, иитро-, алкоксигрупп и хлора занимать по-
ложение 4 фуроксанового кольца наблюдается и при фенильной группе
в качестве второго заместителя (ср. табл. 4). У нитрогруппы эта тен-
денция сильнее, чем у хлора, как видно из положения равновесия между
изомерами нитрохлорфуроксаиа, но слабее, чем у аминогруппы (табл. 4,
аминонитр офуроксан).
4-Арил-З-нитрофуроксаны при 3-часовом кипячении в толуоле нацело
превращаются в 4-нитро-изомеры [765]:
Аг
NO,
110’С
‘О
[Ar=Ph, o-NO3CeH4,Jw-NO2CeH4,n-NO2CeH41n-MeO-JW,JW-(NO2)2C6H2, л-ВгСеН4]
1.1.10.3. Другие заместители. Другие заместители фиксируют один
определенный изомер ие столь сильно, как амино-, нитро-, алкоксигруппы
и хлор, и равновесие между обоими изомерами достигается при нагревании
любого из них (см. также раздел 1.1.1). При нагревании
З-гидроксиметил-4-фенилфуроксана в кипящем толуоле в течение 3 суток
и последующем хроматографическом разделении получаются 4- и
3-фенил-изомеры (2 : ]); при 130° С в 1,1,2,2-тетрахлорэтане устанавли-
L1. Таутомерия фуроксанового цикла
35
вается соотношение 1,41 : ] [687]. Предполагается, что преобладающий
изомер стабилизируется водородной связью между гидроксилом и
N-оксидной группой. У фенил фур оксанового альдегида равновесие в кипя-
щем толуоле или ксилоле тоже сдвинуто в сторону 4-Ph-изо мера, но точно
измерить соотношение изомеров мешает частичное разложение вещества
[687].
На примере сульфонов было показано [13], что и при УФ-облучении
равновесие достигается с обеих сторон, но положение равновесия обратно
тому, которое устанавливается термическим путем, поскольку УФ-облу-
чение способствует образованию менее стабильного изомера.
При очень крупных заместителях определяющую роль играют чисто
стерические факторы, как, например, при адамантильном заместителе. Он
стремится занять меиее затрудненное положение 4, где нет стерических
помех со стороны N-оксидной группы. Эта тенденция доминирует даже при
наличии диметиламиногруппы и тем более при отсутствии какого-либо
второго заместителя (табл. 4). Еще сильнее эта тенденция выражена,
когда второй заместитель тоже достаточно большой, например бром
(табл. 4); в этом случае адамантильиому остатку значительно выгоднее
находиться в менее затрудненном 4-м положении, чем быть «зажатым» в
положении 3 между N-оксидной группой и объемистым атомом брома.
1.1.10.4. Следствия для синтеза. Способность изомеров переходить друг
в друга, а в надлежащих условиях (обычно просто при комнатной темпе-
ра туре) сохранять стабильность оказалась полезной для синтеза таких изо-
мерных фуроксановых соединений, которые недоступны или трудно-
доступны другим путем. Например, этиловый эфир метилфуроксанкар-
боновой кислоты при окислении соответствующего глиоксима получается
только в виде одного изомера типа А (см. [И, с. 242, табл. 28]). Из этого
эфира с помощью различных превращений сложноэфирной группиров-
ки (ср. II.4) можно получать производные карбоновой кислоты только того
же изомерного типа А, что и исходный эфир. Но благодаря способности
этого эфира превращаться при нагревании частично во второй изо-
мер, типа Б, становятся доступными производные карбоновой кислоты
второго типа (путем превращения эфирной группы этого изомера
в таких условиях, в которых кольцо ие изомеризуется). Таким путем были
синтезированы амид, гидразид, азид, карбамат и сама карбоновая кислота
типа Б [62, 64].
Причины того или иного предпочтительного расположения замести-
телей пока с достоверностью ие известны. Предполагается, что в метил-
Фуроксанах метильная группа предпочтительно занимает положение
рядом с N-оксидной группой кольца часто просто потому, что она име-
ет меньшие размеры по сравнению с другими заместителями [14].
В аминофуроксанах главную роль могут играть электронные эффекты
[15], как, по-видимому, в алкокси- и арилоксифуроксанах. Ббльшую склон-
ность амидной и гидразидной групп, чем метильной, находиться рядом с
2*
Таблица 4. Таутомерное равновесие фуроксаиов r1—^-...r:
„N,
менее
устойчивый
изомер
R '-7-—
N N
(/ О
более
устойчивый
изомер
Формула более устойчивого изомера -AG0, ккал/моль К Содержание изомера, % Т. °C Растворитель 1 Литера- тура
3-R1 4-R2
Me OEt 2,7—3,2 3=49—99 3=98-99 78 CH2C12 [25]
Me Oph 2,7—3,2 49—99 3=98-99 78 CH2C12 [25]
Ph OMe 2,7—3,2 49—99 3=98—99 80 Бензол [597]
Ph N(CH2)2 S* 3,0—3,5 ^49—99 3=98—99 110 Толуол [568]
Me N(CH2)4 3,1—3,6 49—99 S= 98-99 125 ТХЭ [25]
Ph no2 — — ^98—99 110 Толуол [587]
Me CI ^2,4 ==32 5=97 80 Без раств. [569]
Me NHCOOCH2Ph 2,26 24 96 85 ТХЭ [25]
Ph Cl 1,97 13,3 93 110 Без раств. [788]
Br Адамантил-1 1,89 10,1 91 138 и-Ксилол [573]
Ph Br 1,38 6,14 86 110 Без раств. [788]
Me SEt 0,83 3,13 76,0 95 ТХЭ [25]
CONHNH2 Me 0,72 2,50 71,5 125 ТХЭ [25]
С1 no2 0,52 2,45 71,0 20 Без раств. [570]
Ph CONH2 0,72 2,41 70,7 140 Ксилол [598]
NO2 nh2 0,49 2,3 70 20 CH2C12 [753]
сно Me 0,67 2,26 69,3 142 ТХЭ [571]
сно Me 0,62 2,26 69,3 110 Толуол [571]
CONH2 Me 0,65 2,22 69,0 135 ТХЭ [25]
Me SO2Et 0,63 2,22 69,0 125 ТХЭ [25]
NMe2 Адамантил-1 0,58 2,03 67,0 139 ж-Ксилол [572]
Ph SPh -0,55 ~2 -67 110 Без раств. [783]
Me SO2Ph 0,55 2,00 66,7 125 ТХЭ [25]
Me ЗОгСбНдМе-и 0,50 1,89 65,5 125 ТХЭ [13]
Ph CN 0,45 1,80 64,3 110 Толуол [598]
Me Ph 0,44—0,47 1,75—1,77 64 125—140 ДМФА [21]
Me SO2C6H4Cl-n 0,43 1,72 63,0 125 ТХЭ [13]
Me SC^Cgl^F-n 0,42 1,70 63,0 125 ТХЭ [13]
Me CONMe2 0,42 1,70 63,0 125 ТХЭ [25]
Me COC1 0,41 1,67 62,5 125 ТХЭ [25]
Me СбНдОМе-л 0,4 1,6 62 130—140 Т + СНВгз [63]
Me C^HjBr-jk-OMe-n 0,4 1,6 62 130—140 Т + СНВгз [63]
Me SPh 0,30 1,52 60,0 95 ТХЭ [25]
CH2OH Ph 0,27 1,41 58,5 130 ТХЭ [687]
CN Me 0,25 1,40 58,5 100 ТХЭ [25]
Ph COOMe 0,19 1,27 55,9 130 Без раств. [598]
Me Et 0,18—0,19 1.25- 1,27 55,6—55,9 130—140 ТХЭ [21]
Me COOEt 0,18 1,25 55,6 125 ТХЭ [25]
Me CH2Ph 0,09 1,12 53,0 120 ТХЭ [553]
Таблица 4 (продолжение)
Формула более устойчивого изомера R -AG0, ккал/моль К Содержа- ние изо- мера, % Т, °C Растворитель*1 Литература
Me (X = Cl) >2 >15 >94 89—109 CHBr3 [14]
р Н (Х = Н) -2 -15 -94 94—112 СНВг3 [14]
Me (X = Вг) 1,7 9,9 91 89—108 СНВг3 [14]
Me (X = Н) 1.5 7,6 88,4 90—110 СНВг3 [14]
Мс} 7^4
U. -° N 1 — 1,1 4.0 80 120 PhNO2 [36]
HON О
R О
Mej U '° Н >2,9 >50 >98 -100 Нс указан [76]
,А'~ N Me 1,0 4.0 80 95 PhCl [76]
4 4-Ме 0.50 з.о 75,0 -44 CDC13 [49]
5 R— ° 4,6-Ме2 0.48 2,88 74,2 -46 CDCI3 [49]
6-COOEt 0,45 2,6 73 -40 Ацетон [43]
1 6-СООН 0,92 2,3 70 -40 р [43]
5-МеО 0,4 2,2 69 -16 » [43]
6-NO2 0,36 2,1 68 -31 » [42]
5-Cl 0,2 1,5 60 -32 5> [43]
5-F 0.41 2,45 71 -43 CDCI3 + аце- тон (1 :3) [35,47]
Таблица 4 (продолжение)
Формула более устойчивого изомера R -AG°, ккал/моль К Содержа- ние изо- мера, % Т, °C Растворитель*1 Литература
5-С1 0,29 2,2 69 -78 » [35]
5-Вг 0,19 1.5 60 -30 » [35]
5-J 0,10 1,2 55 -30 » [35]
5-АсО 0,1 1,2 55 -40 Ацетон [43]
5-Ме 0,04 1,1 52,4 -46 CDC13 [49]
5-NHAc 0 1 50 -40 Ацетон [43]
6-Me-5-NO2 0,05 1,1 53 -32 р [43]
4-МеО-7-СНО 0,55 з,о 75 -20 CDC13 [54]
4-MeO-7-CH = NOH 0.31 1.7 63 15 CDC13 [54]
4-МеО-7-СН =NOMe 0,41 2,3 70 -21 CDC13 [54]
4-МеО-7-СН = NOCH2Ph 0,17 1,4 58 -25 CDCI3 [54]
4-MeO-7-CH = NOPh 0,17 1,4 58 -17 CDCI3 [54]
7-МеО-4-СН = NNMe2 0,26 1,7 63 -20 CDCI3 [54]
7-МеО-4-СН = NNHPh 0,14 1.3 57 -15 CDCI3 [54]
4-С1-7-СНО 0.12 1,25 56 0 CDCI3 [54]
0,15 1,3 57 0 Ацетон [87]
7-С1-4-СН—NOH 0,53 3,3 77 -50 » [54]
7-C1-4-CH =NOMe 0,26 1,7 63 -20 [54]
7-C1-4-CH =NNHPh 0,21 1.6 62 -50 » [54]
4
5-Me 1,07 10,6 91,4 -46 CDC13 [49]
R—г— 1 Р H 0,95 8,17 89,1 -45 CDC13 [49]
6-Me 0,89 7,20 87,8 -45 CDCI3 [49]
7 чо 5,7-Me2 0,74 5.13 83.7 -45 CDCI3 [49]
7-Me 0,68 4.43 81,6 -46 CDCI3 [49]
О
/а/ Х L /° H 0,95 8,1 89 -45 CHCI3 [53]
COO Me 1,77 65 98,5 -60 CDC13 [756]
Таблица 4 (продолжение)
Формула более устойчивого изомера R ~AG°, ккал/моль К Содержа- ние изо- мера, % Т, °C Растворитель*1 Литература
С1 0,67 3,00 75 35 ТММ [50]
Me 0,52 2,33 70 35 ТММ [50]
Н 0,41 1,95 66 35 ТММ, ТХЭ [50]
1,50 60 35 ТММ
Г50]
Me(3-N->0) >1,5
H(l-N—>0) 0,38
>92 35 AsCl3
65 35 ТММ
[50]
[50]
Me 0,95 4,72 83 35 AsCl3 [50]
Me 0,28 1,58 61 35 ТММ [50]
Н 0,20 1,38 58 35 ТММ [50]
Таблица 4 (окончание)
Формула более устойчивого изомера R -AG°, ккал/моль К Содержа- ние изо- мера, % Т,°С Растворитель*1 Литература
T/ZN3 4-Cl(l-N—>0) 1,26 7,90 89 34 Диглим [83] ] H(3-N-»O) 0,1 1,2 54 27 ДМСО [51] * 5-Ci 0-N -* O) 0,04 1,08 52 3 4 Диглим [83] 5 R n-Q/) Ji /N — 0,13 1,25 *2 56 27 Ацетон, [51] °NAJ Дмсо 6 NQ 4O S | | — 0,06 1,1 53 20 Неуказан [52] -
Примечание, Приведены формулы более устойчивого изомера, падение свободной энергии при образовании его из менее устойчивого
(-AG0), константа равновесия (К) и его содержание в равновесной смеси,
** Растворители: ТХЭ — 1,1,2,2-тетрахлорэтан, Т — тетрахлорэтилен, ТММ — тетраметилмочевина, ДМФА — диметилформамид, ДМСО —
диметилсульфоксид, *2 Подробнее см, 1,10,10,
42
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
N-оксидной группой кольца объясняют (25] образованием внутри-
молекулярной водородной связи, поскольку, по данным рентге но струк-
турного анализа [72], а-протон гидразиногруппы находится на расстоянии
всего 2,16 А от N-оксидного атома кислорода и атомы —СО—N— лишь
очень немного выходят из плоскости кольца. Впрочем, это расстояние все
же больше, чем необходимо для нормальной водородной связи между О
и HN (~2,0А), и угол OHN (-130°) слишком сильно отклоняется от наи-
более благоприятного (180°), поэтому если и можно говорить о каком-то
взаимодействии типа водородной связи, то лишь об очень ослабленном (см.
[11, с. 40]).
Для описания и объяснения влияния заместителей иа таутомерное
равновесие фуроксаиов были рассчитаны по квантово-механическому
методу разности полных энергий изомеров ДЕ = Ец-Е^ для несим-
метрично замещенных фуроксаиов ([562]— 15 пар изомеров, [563] —
4 пары). Сравнение с экспериментальными разностями свободных энергий
ДС реакций изомеризации показало, что качественно (по знаку) ДЕ пра-
вильно предсказывает, какой из двух изомеров более стабилен.
Основываясь иа приблизительной эквивалентности ДО и ДЕ, авторы
работы [562] вывели корреляционное уравнение с константами Гаммета
для заместителей:
ДЕ = 80,1 (ст? - ) - 33,8 [о? -ст?); г = 0,981; 5 = 5,4,
где RbR2H/i,/2 — резонансный и индукционный эффекты двух за-
местителей (в I изомере заместитель 1 находится в положении 3). По
этому уравнению рассчитали ДЕ еще для 13 замещенных фуроксаиов
с известными экспериментальными ДС и снова убедились в правильности
качественного предсказания. Отклонения наблюдались только в тех
случаях, когда влияние заместителей определялось не столько электрон-
ными, сколько пространственными эффектами, а также когда различие
в стабильности изомеров было настолько малым, что положение равно-
весия могло определяться просто сольватационными эффектами.
Из корреляционного уравнения видно, что с увеличением электроно-
акцепторного резонансного эффекта (-/?]) заместителя 1, т.е. с увеличе-
но Л г
нием СТЯ величина ДЕ растет и, следовательно, растет относительная ста-
бильность I изомера. Напротив, когда увеличивается электроиоакцеп-
ториый индуктивный эффект (-7) заместителя 1, т.е. увеличивается ст° *
величина ДЕ уменьшается и, следовательно, уменьшается относительная
стабильность I изомера. В соответствии с этим заместитель 1 с +/?-
и -/-эффектами (OR, NR2, Cl, Вг) приводит к значительной стабилизации П
изомера, т.е. 4-замещениые производные должны быть намного ста-
бильнее, чем 3-замещениые. Для заместителей же типа NO2, COOR,
COR, CONH2, CN, SO2R с их -R- и -/-эффектами оба эффекта влияют иа
LI. Таутомерия фуроксанового цикла
43
дЕ в противоположных направлениях, тогда ДЕ оказывается небольшой
и различия обоих изомеров в стабильности невелики. Эти выводы из
уравнения обычно согласуются с экспериментом.
Причину противоположного действия резонансного н индуктивного
эффектов заместителей можно усматривать в двойственном электронном
влиянии N-оксидной группы фуроксанового цикла — резонансном донорном
н индуктивном акцепторном (см. [11, раздел 1.3.4]), создающем избыток
электронов в положении 3 кольца и недостаток — в положении 4. В
положении 3 заместитель с ~/?-эффектом стабилизирует молекулу потому,
что делокализует избыток электронов в этом месте, эффективно оттяги-
вая их по резонансному механизму, а заместитель с -/-эффектом деста-
билизирует молекулу, так как в отличие от предыдущего заместителя
способен оттягивать о-электроны и усугубляет недостаток электронной
плотности в положении 4 (оттягивание же электронов от атома С3 кольца
по индуктивному механизму значительно менее эффективно, чем по
резонансному). Соответственно, заместитель с +/?-эффектом в положении
3 должен дестабилизировать молекулу, а с -/-эффектом — стабилизи-
ровать [562].
1.1.10.5. Циклические кетофуроксаиы. Если карбонильная группа
находится в шестичленном неароматическом кольце, сконденсированном
с фуроксаиовым, то в равновесной смеси изомеров намного преобладает
тот изомер, в котором карбонильная группа располагается рядом
с N-оксидной [14]:
90—110 ° С
90—95%
r2 Н2 Ме2 Ме2 Ме2 Ме2
х2 н2 Н2 С12 Вг2 Н, Вг
Т.пл. 26а, °C 71 85 126 150 100
Т.пл. 266, °C 115 118 125 138 127
(При повторном плавлении изомеров б наблюдается уже температура
плавления изомеров а).
В ту же сторону, хотя и не так сильно, сдвинуто равновесие и соот-
ветствующих оксимов [36]:
80%, т.пл. 132 С [14.73]
HON
20%, т.пл. 210 С [74;
44 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Преобладание в равновесии указанных карбонильных изомеров вначале
объясняли [14] благоприятным расположением карбонильной и N-оксидной
групп для сопряжения их друг с другом (ср. [11, с. 65]), одиако
рентгеиоструктуриый анализ [75] ие подтвердил наличия сопряжения (ср.
[11, с. 39]). Рентгеиоструктурные данные для обоих оксимов [73,74] также
ие выявили причин сдвига равновесия, хотя и позволили сделать
заключение о некотором смещении электронов между оксимиой и
N-оксидиой группами в этих изомерах [74]. В связи с этим представляется
уже малоубедительным привлечение предположения об отсутствии
сопряжения для объяснения [14] сдвига равновесия изомеров эфи-
ра метилфуроксаикарбоиовой кислоты в противоположную сторону
(табл. 4).
Циклическое соединение 26 (R = Me; X = Н) легко дейтерируется
в а-положеиие по отношению к карбонильной группе. Поэтому можно
было бы думать, что взаимное превращение изомеров идет через еноль-
ную форму, однако это объяснение неприменимо к дигалогенкетоиам 26
(R = Me; X = Cl, Вг), которые изомеризуются с той же скоростью, что
и иегалогеиированиый кетон 26 (R = Me; X = Н). Отсюда вндио, что иет
простой зависимости между способностью к изомеризации и электроно-
акцепторными свойствами заместителей [14].
1,1.10.6. Терпеиофуроксаиы. У терпеиофуроксаиов, имеющих анало-
гичную, ио чисто углеводородную циклическую пристройку к фурокса-
иовому ядру, преимущественное направление изомеризации также не-
однозначно связано с характером заместителей [76]. Например, пииеио-
фуроксаи 27 против ожидания существует предпочтительно (4 : 1) в виде
изомера, в котором метильная группа находится рядом с N-оксндиой:
27 (R = Me), т.пл. 85°С, 80% (R = Me), т.пл. 73°С, 20%
28 (R = Н), т.пл. 58,5°С, 100%
Это объясняют тем, что в преобладающем изомере N-оксндная группа
располагается напротив свободного пространства между связями С—Н
и С—R, тогда как во втором изомере оиа занимает заслоненное поло-
жение напротив связи С—Н. Гомологичный иорпииенофуроксан 28, со-
храняющий те же структурные особенности, существует уже полностью
в виде первого изомера, ие изменяющегося даже при длительном на-
гревании.
1.1.10.7. 5- и 6-Замещеиные бензофуроксаиы. В равновесии между 5-
и 6-замещенными бензофуроксанамн электронодонориые заместители
1.1. Таутомерия фуроксанового цикла
45
благоприятствуют преобладанию 5-замещенных изомеров, а электроно-
акцепторные — 6-замещенных [43]:
(R = Me [208], МеО,
AcO.CI ]43])
-15 + -4У С
70%
(R = COOH.COOEl[43],
NO? [42])
Правда, преобладание одного изомера над другим невелико, а иногда
наблюдается и противоположное ожидаемому соотношение изомеров.
Например, в смеси изомеров 5(6)-метил-6(5)-нитробензофуроксаиа пре-
обладает 6-метил-5-нитро-изомер (55%), что авторы пытались объяснить
поворотом иитрогруппы вокруг связи С—N и уменьшением сопряжения ее
с кольцом [43].
По константам этих равновесий предполагалось оценить роль влияния
сопряжения заместителей с N-оксидной группой и вторым атомом азота
кольца. Если исходить нз обычных электронных характеристик обоих
центров, то и электроиодоиориые, и электроиоакцепториые заместители
должны сопрягаться в первую очередь с N-оксидной группой: электро-
нодонориые потому, что атом азота N-оксидиой группы имеет поло-
жительный заряд (29) в отличие от нейтрального (второго) атома
азота (30), а электроиоакцепториые потому, что только N-оксндиая группа
способна подавать электроны (31) [43]:
Тогда заместители обоих родов должны предпочтительно находиться
в положении 6 (29 и 31). Однако картина осложняется тем, что влияние
азота с положительным зарядом н влияние вне циклического кислорода
направлены в противоположные стороны. Действительно, если оба влия-
ния в значительной мере нейтрализуют друг друга, то может получить
перевес влияние нейтрального атома азота, благоприятствующее поло-
жению 5 для электронодонорных заместителей (30). Далее, если азот
с положительным зарядом будет действовать сильнее, чем внециклический
кислород, то суммарное влияние N-оксидной группы уже не будет
благоприятствовать электроноакцепторным заместителям занимать поло-
жение 6 (31). Таким образом, возможное сопряжение заместителей
46
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикля
в положениях 5 н 6 с фуроксановый кольцом представляет собой не-
простую комбинацию противоположных влияний.
Поскольку константы равновесий между 5- и 6-нзомерамн оказались
невелики, т.е. не выявилось сколько-нибудь значительного преобладания
одного изомера над другим, то приходится делать вывод, что либо влияние
сопряжения в основных состояниях этих молекул мало, либо про-
тивоположные влияния атома азота N-оксндной группы и внециклического
кислорода почти сбалансированы [43].
Благодаря тому, что в бензофуроксановом ряду взаимное превращение
изомеров происходит чрезвычайно быстро, при выделении из растворов
получается только один, более стабильный, изомер, который всегда
успевает образоваться из менее стабильного, как бы мало ни отличались
они по стабильности друг от друга. Например, если при получении метил-,
хлор- и бромбензофуроксанов по ходу синтеза метильный заместитель,
хлор или бром может оказаться в положении 5 или 6, всегда выделяется
один и тот же изомер, в котором, по рентгеноструктурным данным [77],
заместитель занимает положение 5. Однако бывают и исключения
(тиадназолобензофуроксан, 1.1.10.10).
Утверждения о том, что бензофуроксан, его некоторые 5(6)-моно-
и 5,6-дизамещенные производные и 1,2-нафтофуроксан можно разделить
на пары изомеров с помощью бумажной хроматографии [78], оказались
ошибочными [41]. Появление двух пятен целиком зависит от способа
опрыскивания и проявления хроматограммы. В предложенных условиях
хроматографирования мнимое «разделение на изомеры» оказалось воз-
можным зафиксировать даже для тщательно очищенного о-нитроанилниа.
1.1.10.8. 4- и 7-Замещеиные бензофуроксаиы. Положение равновесия
между 4- и 7-замещеннымн изомерами бензофуроксана определяется
в первую очередь стернческим влиянием заместителей, противодействую-
щим соседнему расположению N-оксндной группы и способствующим тем
самым образованию 4-замещенного изомера:
R Me [24] NO2 [42]
А;Б 75:25 100:0
Ннтрогруппа настолько противодействует изомеризации 4-ннтро-
изомера, что никакого изменения не наступает даже при 160—180°С, судя
по сохранению спектра ПМР типа АВС [42]. Фуроксановое кольцо за-
креплено также в 4-нитро-7-метнлбе из оф ур оксане, как видно из того, что
пара протонов бензольного кольца дает в ПМР-спектре сигнал типа АВ
при комнатной температуре [79].
Однако противодействие ннтрогруппы преодолевается, если в пара-
положенин к ней (в положении 7) находится днзамещенная аминогруппа;
1.1. Таутомерия фуроксанового цикла
47
изомеризация происходит быстро уже при 33°С, и устанавливается равно-
весная концентрация второго изомера [80]:
MeNR
(R = Me, Ph)
Вместе с тем циклическая аминогруппа (пиперидине-, морфолино-)
и некоторые другие заместители (л-С1С6ЬЦ9Н, rt-MeOC6H4NH, PhCHjNH,
PhS) неспособны преодолеть блокирующее действие ннтрогруппы даже
при нагревании до температуры плавления (155—215°С). Фениламино-
группа вызывает иной, более сложный эффект (1.3,3).
1.1.10.9. Азабеизофуроксаны. Такое же влияние, как ннтрогруппа, ока-
зывает и пиридиновый атом азота в положении 4 [49]:
(90 : 10)
Причиной, по-виднмому, служит отталкивание между свободными
электронными парами пиридинового атома азота и атома кислорода
N-оксиднон группы. Дополнительную роль может играть и электронное
взаимодействие, передаваемое по связям обоих колец (ср. 1.1.10.7). По-
скольку введение метильной группы в пара-положение к пиридиновому
атому азота мало меняет соотношение изомеров, то отсюда можно
заключить, что влияние пиридинового азота значительно сильнее, чем
метильной группы [49].
При введении аминогруппы в пара-положение к пиридиновому атому
азота (N4) все молекулы в растворе «закрепляются» в виде изомера с про-
тивоположно стоящими N-оксидной группой н пиридиновым азотом,
очевидно, благодаря содействию внутримолекулярной водородной связи
между аминогруппой и N-оксидной группой (32) (81]. Также в виде един-
ственного изомера, по-вндимому, того же типа (33), «закрепляется» моле-
кула, если в пара-положеннн к пиридиновому азоту «встроена» в цикл
карбонильная группа [81]. Тенденция такой карбонильной группы рас-
полагаться рядом с N-оксидной группой наблюдалась и в других кон-
48
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
денсированных фуроксанах (1.1.10.5). Сильное преобладание одного изо-
мера установлено также для соединений 34 и 35 [82]:
(R = Me, МеО)
1.1.10.10. Беизофуроксаны, сконденсированные с ароматическими
циклами. У 1,2-нафтофуроксана преобладает изомер I с «внутренним» на-
правлением N-оксидной группы, вероятно, ввиду лучших условий для
образования водородной связи [50]:
(66:34)
Соотношение мало меняется при введении в положение 5 метильной
группы или атома хлора. Однако оно существенно изменяется в пользу
изомера П при замене фрагмента в положении 5 иа пиридиновый атом
азота благодаря, как предполагается, сильному электронному взаимо-
действию последнего с N-оксндной группой (предельная структура 36), ко-
торое невозможно между этой группой и пиридиновым азотом в положении
5 изомера I [50]:
37
LI. Таутомерия фуроксанового цикла
49
Нели пиридиновый атом азота занимает в нафтофуроксане положе-
ние 6, то он слабо взаимодействует с фуроксановым ядром, поэтому
соотношение изомеров у образованного таким образом 5,6-хииолино-
фуроксана сохраняется тем же, что и у 1,2-иафтофуроксана, и лишь при
введении в пара-положение к пиридиновому азоту метильной группы,
создающей сильные стерическне помехи для N-оксидной группы, равно-
весие почти полностью сдвигается в сторону изомера 37 с «внешним»
направлением N-оксидной группы.
Пиридиновый атом азота, введенный в положение 9 нафтофур оксан а,
тоже, хотя и не столь сильно, благоприятствует образованию изомера
этого типа (38), в котором место метильной группы занимает свободная
электронная пара. Равновесие можно сдвинуть еще больше в раство-
рителе (например, в AsCl3), сильно притягивающемся к этой элект-
ронной паре и как бы увеличивающем ее размеры. В другом изомере
свободная пара электронов азота малодоступна, так как экранирована
группой N —> О.
У тиадназоло-, фуразано- и фуроксанобензофуроксанов равновесие
слегка сдвинуто в сторону изомера, ие содержащего внекольцевых атомов
кислорода между двумя гетероциклами (видимо, из-за отталкивания между
свободными электронными парами кислорода и азота):
20 °с
П [52]
(53 : 47)
27 ° С
П [51]
(55 :45)
(0,8 : 1 : 0,8)
50 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
В последнем примере оба крайних изомера, в силу неразличимости
между собой, дают в спектре ПМР одинаковый, сливающийся сигнал, по
отношению к которому сигнал среднего изомера имеет меньшую интен-
сивность, т.е. средний изомер по отношению к сумме двух крайних изо-
меров находится в меньшем количестве (1 : 1,6). Но равновесие следует
рассматривать для изомеризации каждого фуроксанового кольца отдельно.
Такой подход обнаруживает, что средний изомер преобладает над каждым
крайним (1 : 0,8).
Обращает на себя внимание тот факт, что, несмотря на некоторое
преобладание изомера с «внешним» положением N-оксидной группы,
тиадиазолобензофуроксан кристаллизуется из раствора исключительно
в виде изомера с «внутренним» положением N-оксидной группы, т.е.
в виде термодинамически менее стабильного изомера, в противопо-
ложность другим бензофуроксанам (ср. 1.1.10.7). Характер кристалли-
ческой упаковки не помогает понять причину этого явления. Ответ сле-
дует искать, по-видимому, в термодинамике кристаллизации двух изомеров
[52].
Фуразаио- и фуроксанобензофуроксаны в твердом виде также
существуют только в виде одного изомера. Предполагается, что
Дб* ® 22 ккал/моль лежит близко около того критического рубежа, ниже
которого вообще трудно выделить в твердом виде оба изомера [52].
При введении атома хлора в орто-положение к фуразаиовому кольцу
в равновесии начинает немного преобладать (1,08 : 1) изомер с «внутрен-
ним» расположением N-оксидиой группы (39); преобладание становится
резким (7,9 : 1) при введении хлора в орто-положеиие к фуроксановому
кольцу (40) из-за явного стерического эффекта [83]. Синтезировать бром-
бензофуроксан (41) не удалось [84].
а 40
Линейные имидазо бенз о фур оксаны [11, с. 285, 286] не обнаруживают
признаков изомеризации: ПМР-спектры их не меняются от -50 до 20°С
(при более высокой температуре начинается отщепление кислорода
с переходом в фуразаны) [85].
Количественные данные по таутомерному равновесию фуроксаиов
сведены в табл. 4. Одно и то же положение равновесия достигается со
стороны обоих изомеров [21,25].
Различают изомеры в смесях, как правило, с помощью ПМР-спектров
[11, с. 45—49]. Применяются также и методы хроматографии, например
ГЖХ [21], ТСХ [62].
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
51
Выделяют изомеры из их смесей обычно путем кристаллиза-
ции. Жидкие изомеры можно разделять хроматографическими метода-
ми [21].
Имеются данные о том, что и некоторые другие N-окснды гетероцик-
лов способны к таутомерии по типу, близкому к таутомерии фурокса-
нового кольца, например [86]:
О
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
Для облегчения поиска нужной реакции ниже дается содержание раз-
дела но восстановительным реагентам или условиям реакции.
1,2.1. Восстановление до фуразанового цикла 1.2.1.20. NaN3. HN3
1.2.1.1. РС15 1.2.1.21. SO2, H2S
[.2.1.2. РС13 1.2.1.22. H2SO3 и ее соли
[.2.1.3. P2S3 1.2.1.23. Me2NCHO
[.2.1.4. PR3 1.2.1.24. Миграция О на заместитель
1.2.1.5. P(OR)3 1.2.1.25. Термолиз
1.2.1.6. Ш + Р 1.2.1.7. SnCl2 1.2.2. Восстановление до двух оксимных групп
[2.1.8. Sn + HCl I-2.L.9. Zn + AcOB 1.2.2.1. Электрохимическое восстановление
1.2.1.10. NH2OH I.2.2.2. Н2/катализатор
*2.1.11. NaHS 1.2.2.3. Zn + АсОН
1.2.1. [2. NaBH4 1.2.2.4. МЬ(Н1
P2.1.13, Водная щелочь 1.2.2.5. NaBH4
' 1. [4. Спиртовая щелочь I.2.2.6. RNH2. AtNH2. r2nh
1-2.1.15. NH2NH2 - Н2О. NH2NH2 HCI 1.2.2.7. nh2nh2 H2O
1.2.1. |6. PhNHNH2 1.2.2.8. PhNHNH2
*2.1. [7. Водно-спиртовая щелочь 1.2.2.9. PhNHNHPh
1-2.1. [8. R2NH 1.2.2.10. SnCl2
MeOK 1.2.2.11. NaSH. NH4SH
52
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
1.2.2.12. RSH 1.2.4. Восстановление до
1.2.2.13. о-Аминофенол аминогруппы и нитрогруппы
[.2.2.14. Гидрохинон [.2.4.1. Си + НС1
1.2.2.15. КОН в Me ОН I.2.4.2. ИагЗОз, RSO2Na
1.2.2.16. BONa I.2.4.3. r2nh
Г.2.2.17. Си в HCI I.2.4.4. MeoSO
Г.2.2.18. В масс-спектрометре (.2.4.5. Щелочи и алкоголяты
1.2.2.19. NaOH (перегруппировка Богда- I.2.4.6. Амины
нова) I.2.4.7. Иа2СОз (перегруппировка
1.2.3. Восстановление до двух амино- Богданова)
групп Г.2.5. Восстановление до других
1.2.3.1. Sn + HCI группировок
1.2.3.2. SnCl2 [.2.5.1. HJ +Р
I.2.3.3. Zn + AcOH (или HCI) [.2.5.2. Zn + АсОН
Г.2.3.4. Zn + NaOH (или NH4OH) (.2.5.3. Амины
Г.2.3.5. Zn—Ag с (CF3CO)2O 1.2.5.4.
I.2.3.6. Н2/капгализатор I.2.5.5. PR3
1.2.3.7. Na2S, (NH4)2S I.2.5.6. P(OR)3
1.2.3.8. HJ Г.2.5.7. PhCH2COPh
I.2.3.9. NH2NH2 H2O I.2.5.8. NaHg, (NH^S
1.2.3.10. UA1H4 I.2.5.9. NaJ
Реакции, в которых происходит восстановление фуроксанового кольца,
составляют самую большую и давно известную группу реакций фурокса-
новых соединений. Это отчасти является отражением повышенной, по
сравнению с другими азотистыми гетероциклами, степени окисленности
кольца.
Весьма пестрое, на первый взгляд, многообразие реакций восста-
новления на самом деле складывается из ограниченного числа типовых
превращений. Во-первых, вся сумма реакций естественным образом рас-
падается на две части по признаку сохранения или размыкания кольца.
Эти два типа превращений можно сформулировать следующим обра-
зом: 1) отрыв внециклического атома кислорода с сохранением фуразано-
вого кольца и 2) разрыв внутрициклической связи N—О с раскрытием
цикла.
В свою очередь, восстановительное раскрытие фуроксанового цикла
протекает в основном по трем типовым направлениям: 1) раскрытие до
двух оксимных групп, 2) раскрытие до двух аминогрупп и 3) раскрытие до
амино- и нитрогруппы. Другие варианты встречаются значительно реже
и охватывают лишь ничтожную долю накопившегося экспериментального
материала.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
53
Из общих структурных особенностей, наиболее характерно влияю-
щих на ход и результат восстановления, в первую очередь нужно
вЬ1делить следующую: сконденсирован или не сконденсирован фурокса-
новый цикл с ароматической системой. Поэтому в дальнейшем изложе-
нии на эту особенность строения постоянно будет обращаться внима-
ние.
1.2.1. Восстановление до фуразанового цикла
Судя по данным электрохимических исследований [88], внециклическая
связь NO восстанавливается труднее, чем внутрициклическая (см. 1.2.2Л).
В противовес этому выводу известны целые группы реакций, в результате
которых отщепляется в нециклический атом кислорода, а фуразановый
цикл сохраняется.
Это противоречие лишь кажущееся. С одной стороны, действие не-
которых агентов в реакциях отрыва вне циклического атома кислорода по
своей природе может существенно отличаться от процессов электро-
химического восстановления и поэтому не обязательно должно следовать
его закономерностям. С другой стороны, при действии целого ряда агентов
превращение фуроксанового кольца в фуразановое складывается из
первоначального раскрытия кольца до диоксима и последующей
дегидратации, т.е. первоначально расщепляется именно внутрицикли-
ческая связь NO. Конечно, не всегда легко установить, отрывается вне-
циклический атом кислорода через промежуточное образование глиоксима
или каким-то иным путем.
Наиболее типичными реагентами для превращения фуроксанового
кольца в фуразановое служат соединения фосфора.
1.2.1.1. Пятихлористый фосфор впервые использовали для этой цели
Виланд и Земпер в 1908 г. [89]:
N 100—120 °C" N + РОСЦ +CI2
O' \0 О
Т.пл. Ц6°С
(Этот реагент применяется также для отрыва кислорода от других
гетероциклических N-оксидов и от азоксисоединений).
Взаимодействие начинается при нагревании смеси обоих компонентов
До температуры плавления фуроксанового соединения и протекает
энергично и быстро; для завершения реакции температуру ненадолго
поднимают еще на 10—20°С. Аналогично проводили реакцию и другие
исследователи с различными фуроксанами примерно при той же темпера-
тУре. Пятихлористый фосфор брался, как правило, в эквимольном
количестве.
54
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Выделяющийся хлор
например [89]:
может в свою очередь вступать в реакцию,
PCI,
- РОС13
+ Cl 2 ——~
Первоначально образующееся фуразановое соединение удалось впослед-
ствии выделить, хотя метод выделения остался неописанным [8, 9].
В других случаях промежуточный нехлорнроваиный продукт выделен
не был, например [10].-
РС1,
120—130 ° С
Во время реакции выделение хлора не наблюдалось, поскольку он по мере
образования расходовался на хлорирование бензольного ядра.
Понцно обнаружил, что из двух изомеров арнлметнлфуроксана реа-
гирует только одни [8, 9, 90]. Более поздние данные позволяют за-
ключить, что реакционноспособен тот изомер, у которого N-оксидная
группа кольца находится рядом с метильной группой:
Аг __ Ме Аг ___________ Ме Нужно иметь в виду, что при слишком
Т/V 7/ \\~ высокой температуре начинается взаим-
ное превращение изомеров (1.1.1) и тогда
0 ° инертный изомер будет вступать в реак-
цию за счет перехода в активный изомер.
В табл. 5 приведены изомеры, реагирующие и не реагирующие с пяти-
хлористым фосфором. Положение заместителей в изомерах некоторых из
приведенных соединений к настоящему времени установлено: соединений
1 [11, с. 47, 72], 2 [11, с. 18] и 3 [И, с. 47, 72, 252]; изомеры соединений 4 и
5 получались бромированием и нитрованием соответствующих изомеров
соединения 3.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
55
Таблица 5. Физические константы изомеров арилметнлфуроксаиов, реагирующих
и не реагирующих с пятихлористым фосфором
М° п/п Аг Т.пл., °C Литература
З-Ме-изомер (реагирует) 4-Ме-изомер (не реагирует)
1 Ph 97 62 [90]
2 108 88 [83
3 п-МеОС^Нд 99 80 [8, 9, 89]
4 я- МеО-л- BrCgHj 109 115 И
5 88 112 [8]
6 д-(МеО)2!С^Нз 118 95 [91]
7 124 116 [91]
Реакция с пятихлористым фосфором, таким образом, может служить
критерием для определения положения заместителей в изомерах арилме-
тил фуроксанов.
Почему существует разница в реакционной способности изомеров, пока
неизвестно. Во всяком случае, одного лишь соседства арильного остатка с
N-оксидной группой недостаточно для блокирования реакции, так как
соответствующие диарилфуроксаны реагируют нормально, например
дифенил фу роксан, д нанизи л фуроксаи (см. выше). Высказывалось предпо-
ложение об ингибирующей роли внутримолекулярной водородной связи
между группой N—Ю фуроксанового кольца и соседней фенильной
группой, если она копланариа с фуроксановым кольцом (в дифенил-
фуроксаие она не копланарна), см. [11, с. 38].
Имеются и другие примеры инертности фуроксанового ядра по
отношению к пятихлористому фосфору: фенилцианфуроксан (изомер
с т.пл. 75°С) [90], фенилхлорфуроксан (изомер с т.пл. 66°С) [92], ди-
бензонлфуроксан (т.пл. 87°С) [93]. Последний не реагирует вплоть до
175°С, а при более высокой температуре происходит лишь обычное
хлорирование одной из карбонильных групп до дихлорметиленовой группы.
Не реагируют с пятихлористым фосфором и соединения, в которых
фуроксановое кольцо сконденсировано с ароматическим кольцом; приме-
ры: бензофуроксан [94, 95], нафтофуроксан [10].
1.2.1.2. Есть указания, что треххлористый фосфор тоже спосо-
бен отщеплять в не циклический атом кислорода от фуроксанового яд-
ра [91];
-ц,п-(МеО)2СбНз- Me ж.л-(МеО)2<^Нз -, . Me
И \\ РС»з // \\
N N 118 °C N N
о" \ О
Т.пл. 118° С
О
56
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Диаминофуроксановая структура восстанавливается в более мягких
условиях [96]:
M&jN " / / NMe2 M&,N - n - NMe2
// \\ PClj Ц \\
N N ~ N. N
О \ О
О
Т.пл. 47 ° С Т.пл. 51,5 0 С, выход 75%
PCI3 (2,6 моля) в СНС3, кипячение, 1 час (см?).
Бензотрифуроксан при нагревании с треххлористым фосфором
в хлороформе не изменяется [97].
1.2.1.З. Действие трисульфида фосфора также выглядит единичным
примером [98]:
.M.n-CHjC^QyH-, ---———ме .«/i-CFbOjQHj —т-—Me
// \\ p2s3 // \\
N N ~ N N
О \ О'
О
Т.пл. 124° С
1.2.1.4. В 1960-х годах среди соединений фосфора были найдены новые
эффективные средства превращения фуроксаиов в фуразаны — орга-
нические трехзамещеиные фосфины н фосфиты. Мысль об их применении
возникла благодаря тому, что ранее они использовались для отщепления
атома кислорода от других соединений N-оксидного типа: нитрилоксндов
[99], N-оксидов третичных аминов, азоксисоеднненнн, анионов
нитросоединений н др. (см. ссылки в работе [100]).
Особенно активны, как правило, алкильные фосфорные производные, а
из фосфинов и фосфитов более активны фосфины.
Если бензофуроксан легко реагирует как с триалкил-*, так и с триарил-
фосфинами:
Ph3P
ВиэР
выход 62—6g% U0I], 100% [101а], 92% [ 101]
PI13P или BU3P (1 моль) в спирте, кипячение, 0,5—1 час [1011,
Р1>зР(1 моль) в бензоле, кипячение, 1,5 час [101а1
то 1,2-нафтофуроксан в кипящем спирте взаимодействует только с три-
бутилфосфином (выход 65%) [101].
5 Здесь и далее по всей книге количества реагентов даны в молях на 1 моль исходного
соединения.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
57
Еще труднее реагирует пирндазофуроксановая система [101]:
Ph Ph
BugP (2 моля) в спирте, кипячение. 1 час
и вовсе не реагирует фуроксанопиримндиндионовая [102] (ср. 1.2.1.23).
Замещенные бензофуроксаны восстанавливались трифеннл фосфином
(1,5—2 моля) лрн 2-часовом кипячении в ксилоле: 5(6)-Ме [103],
4-Ме-7-МеО [104]— выходы не указаны; 5(6)-МеО, 4-Ме-6-МеО [104],
4,7-Вг2 [105], 4-МеО-5-С1, 4-С1-5-МеО, 5-NO2 [106] — выходы 70—90%;
4.\О2 [106] — выход 45%; 4,6-(NO2)2 [727] — выход 24% (65% при 100—
О
110°С, 5 час под аргоном [614]); 5,6 ^.R [R = СМе2> CEt2, (СН2)4--б,
О
2-адамантил] — выходы 65—80% [728].
Тетраметилендиокснбензофуроксаны с ЬЮ2- и NHAc-заместнтелямн
восстанавливаются в кипящем толуоле н иногда даже в хлористом
метилене [760]:
R = 6-NO2: PPhj (1 моль), кипячение, 0,5 часа, выход 100%;
7-NO2: PPh.3 (1,4 моля), кипячение. 2 часа, выход 83%;
б-NHAc: PPh3 (1,4 моля), кипячение 2 часа, выход 90%;
7-NHAc: PPh3 (1,7 моля), кипячение 2 часа, выход 88%.
Диарилфуроксаны (Аг = Ph, п-С1СбН4) не превращаются в фураза-
нь1 лрн кипячении с трнбутилфосфином в спирте даже в течение 24 час.
[101].
58
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
В то же время в среде кипящего эфира выход дифенилфуразана до-,
стигает 82% уже через 4 часа [107]. Этот пример показывает большую
роль растворителя. Другим примером может служить полное осмоление
бензофуроксана при нагревании его с трифенилфосфином в петроленном
эфире [101], хотя в спирте и бензоле (см. выше уравнение реакции)
реакция идет хорошо. j
Значение природы заместителей в фуроксановом цикле демонстрирует
следующий пример: дифенилфуроксан не реагирует с трифенилфосфином;
при температуре ниже 100°С, тогда как дицианфуроксан бурно реагирует,
уже при комнатной температуре [107]. Дикарбэтоксифуроксан при!
4-часовом кипячении с трифенилфосфииом в бензоле примерно наполовину
возвращается в неизменном виде и наполовину разлагается [107].
Бензодифур оксан при нагревании с трифенил фосфином не восстанав-
ливается до фуразаиового соединения [51]. Не вступают в эту реакцию
и фуроксаны с углеводными заместителями [108] (формулы см. в работе
[11, с. 143]).
Дж. Бойер и Эллцей [101] считают, что реакция фуроксанов с фосфи-
нами начинается с атаки фосфина по кислороду N-оксидной группы
и протекает далее с раскрытием фуроксанового цикла;
Промежуточное образование диоксимного производного, имеющего харак-
тер внутренней фосфониевой соли, обнаруживается, по их мнению,
в преходящем окрашивании реакционной смеси.
Бейли и соавторы [101а] допускают возможность атаки по другим
местам фуроксанового цикла— по неоксидному атому азота и по атому
углерода. Они сделали этот вывод, изучив реакцию трифосфина с бензо-
трифуроксаном и разобравшись в сложной смеси продуктов. Вначале
раскрывается один фуроксановый цикл, а остальные два могут пре-
вратиться в фуразановые (1.2.5.5).
1.2.1.5. Органические фосфиты менее активны, чем фосфины, но
благодаря этому они и менее склонны к побочным реакциям. С препа-
ративной точки зрения наиболее удобны низшие триалкилфосфиты, так
как избыток их легко переводится минеральной кислотой в водо-
растворимые производные и поэтому без труда удаляется из реакционной
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
59
Таблица 6. Восстановление неконденсированных фуроксанов R—-C2N2Oj—R до фуразанов
триэтилфосфитом (1,2—1,6 моля)
- R Растворитель Т,°С Время, часы Выход, % Литература
Ме Этилацетат 78 16 23*1 [107]
COOEt Бензол 80 3 90 (107]
CN 30—40 1 75 [107]
сН = NOCOPh Толуол ПО 2,5 65 [109]
Cl1 = NOAc по 2,5 75*2 [109]
*1 Возврат69%. Неацялированный диоксим при реакции разлагается.
смеси [107]. В процессе реакции с фур окса нами триалкил фосфиты окис-
ляются в триалкилфосфаты.
При наличии электроотрицательных заместителей в фуроксановом ядре
реакция протекает особенно легко (табл. 6).
Легко восстанавливаются в среде растворителя также бензофурок-
саны:
(А1кО)3Р
(MeO)jP или (EtO)3P (1—5,5 моля) в МеОН или EtOH, кипячение, 0,5—3 часа (X = Н [971,
5(6)-Ме, EtOOC [НО], 5(6)-С1 [51]; Х2 = 5,6-С12, 4,6-С12 [83], 4,6-Вг2 [84]; 5(6)-АгО [611];
бензотриф урокса н (кипячение в бензоле) [11Ц).
Без растворителя для восстановления некоиденсированных и конденси-
рованных фуроксанов требуется значительно более сильное нагревание;
триалкилфосфит, служащий растворителем, берется в большом избытке
(табл. 7).
Димезитилфуроксан восстановить соединениями трехвалентного фос-
фора не удалось; условия эксперимента ие указаны [115].
Фуроксановые кольца, сконденсированные с неароматическим шести-
тленным и особенно пятичленным карбоциклом, нужно восстанавливать до
фуразанового кольца при возможно более низкой температуре, так как
они в присутствии фосфитов проявляют повышенную склонность
к деструктивному восстановлению до нитрильиых групп (1.2.5.5).
Реакцию с фосфинами и фосфитами некоторые авторы проводили
в атмосфере азота, но в большинстве случаев это не требуется.
В атмосфере азота, в частности, восстанавливались стероидные фу-
Роксаны [114, 818], причем, по-видимому, под давлением, поскольку на-
гревание велось при 170—180°С, а триэтилфосфит имеет т.кип. 158°С.
( толь высокая температура реакции (в течение 5—6 час.) поддерживалась
60
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Таблица 7. Восстановление фуроксанов до фуразанов триалкилфосфитами (большой избыток^
в отсутствие растворителя
Фуроксаны (А1кО)3Р Т,°С Время, часы Выход, % Лите- ратура
Неконденсированные
R—C2N2Or-R'
R R’
Me Me (MeO)3P 110 11 64 [107]
Ph Ph (BOhP 150 5—18 93— [100,
97 *1 107]
л-асуи п-ас6н4 (EtO)3P 150 26 73 [63]
conh2 CONH3 (С8Н17О)зР 200 15 мин. 40 [107]
н-МеСйНдЗ Me (MeO)3P 110 12 90 [13]
n-ciQfys Me (MeO)3P 110 12 90 [131
n-FC^H^S Me (MeO)3P 110 12 90 [131
ЕЮ Me (МеО)зР 110 27 90 [61]
PhO Me (МеО)зР ПО 20 95 [61]
EtS № (MeO)3P ПО 21 90 [61]
PhS, h-XC6H4S Me (МеО)зР ПО 8 90 [61,
688]
N(CH2)4 Me (ЕЮ)3Р 150 10 45 [61]
CONHo*1 Me (MeO)3P ПО 7—22 62—68 [64]
n-MeOC^V* Me (BOhP 150 — 91—96 [63]
fl-MeO-jK-BrC^Hj *l Me (ЕЮ)3Р 150 — >90 [63]
Cl Ph (МеО)зР ПО 4 80 [580]
NMe2 Ph (ЕЮ)3Р 150 24 40 [580]
Конденсированные
О
R
N
mJ> IX /° <R=H-Me> (МеО)3Р ПО 3 70—75 [76]
Бензофуроксан (ЕЮ)3Р *2 150 5 19 [112]
5-Карбоэтоксибеизофуроксаи (ЕЮ)3Р 78 3 78 *5 [778]
Беизодифуроксан вЕЮН (МеО)3Р 120 *3 48 48 [51]
Беизотрифуроксан 1,2-Аценафтофуроксан (ЕЮ)3Р (ВО>зР 20 При нагревании взрыв! 48 Низкий [113]
9,10-фенантрофуроксан (ЕЮ)зР 150 — -100 [76]
6,7-Тиадиаэолобензофуроксан (МеО)зР (ВО)3Р ПО 150 7 1 О*4 62 [76] [84]
43 - Дигидробензоди фуроксан (ЕЮ)3Р 150 5 мин. 70 [734]
4,5-Дигидробензофуразаифуроксан (ЕЮ)3Р 150 5 мин. 70 Р34]
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
61
Таблица? (окончание)
Фуроксаны (А1кО)3Р Т.°С Время, часы Выход, % Лите- ратура
(R = Н, X = ОН; R = Н, 1 <ЕЮ)3Р 170—180 6 15 *6 [1141
X - OAc, OCOEt, OCOPh, I (EtO)3P 170—180 6 80 [114]
OCOCH3CH2Ph; R « Me,
X = OH,OAc)
«1 Выход (EtO)3PO 94% [100]. *2 2 моля. *3 В запаянной ампуле. *4 Возврат 100%.
*5 Этиловый эфир. *6 Для R = Н, X = ОН.
даже в тех случаях, когда фуроксановый цикл был сконденсирован
с пятичленным D-циклом стероидного скелета [818]:
выходы не указаны
3-он, андростано[16,17с]фуроксан
3-он,4-ен
3,11-дион
3-он,4,6-диен
3-он,1,4,6-триен
З-онД-гомо
3-он,5(6)-ен/)-голо
3,11-дион,4-ен
3.11 -дион,5(6)-ен *
3-он,9-С1,11 -ОН,4-ен
3-он, 9-Вг, 11-ОН,4-ен
3-ом,9-F,11-ОН,4-ен
3-0 Ас
3,11-(ОН)2,5(6)-ен
3-ОН,5(6)-енХ>-гол«?
3-он, эсграно[16,17-с]фуроксан
3-он, 4-ен
3’0и,5(6)-ен *
3-он, 1,4-диен
з-он
3-ОН.1,3,5(10)-триен
3-0 Н,1,3,5(10)-триен/)-голо
* в условиях реакции 5(6)-ен 4-ен.
62
L Реакции с нарушением фуроксанового цикла
1.2.1.5а . Илиды фосфора отнимают экзоциклический атом кислорода
у бензофуроксанов [797]:
2РЛ3Р—СМеСООМо
в С^Н6 , кипичеие, бчвс.
выход 45%
МеС—СООМе
II
МеС—СООМе
выход 13%
Предполагается, что атом кислорода переходит на сложноэфирную часть
илида с образованием метилового эфира пировиноградной кислоты, коч1
торын со второй молекулой илида по реакции Виттига превращается в
непредельный диэфнр.
© ©
Илнд без метильной группы (Ph3P— CHCOOEt), а также ацетильный
© ©
илид Ph3P—СНСОМе не отрывают внециклический атом кислорода
от бензофуроксана. Более податлив в этом отношении фуроксанохи-
ноксалин:
\ 2PhsP—CHCOOEt \Q НС—COOEt
z° »,"20*С НС—COOEt
чо
(R = Н, Me) R Н Me
Выход, % 16 5
© ©
Ph3P— СМеСООМе: 36% (R = Н)
© ©
Ph3P~ СНСОМе: 20% (R = Н)
Реакция протекает почти мгновенно.
Неконденсированные фуроксаны в эту реакцию не вступают. Так, ди-
фенилфуроксан не изменялся при многочасовом нагревании с фосфо-
© 0
рилидом Ph3P— CHCOOEt в кипящем бензоле или толуоле.
Побочное направление реакции конденсированных фуроксанов с фос-
форнлидами напоминает бейрутскую реакцию (1.6) н заключается в обра-
зовании пиразиновых и имидазольных циклов (но не N-оксидных):
ГЬ3Р—CHCOOEt
в С0Не, кипячение, 30чяс.
СООМе
выход 4%
ф а
РЬДР—CMeCOOEt
в С6НВ , кип ля 1*п не. 6 ч вс.
1.2. Восстановление фуроксанового цикля
63
® е
PJijP—CHCOOEt
в CHjCi!) го*с
выход 6'7%
(R = Н, Me)
Предполагаемый механизм аналогичен механизму бейрутской реакции.
Сначала илид атакует своим отрицательно заряженным углеродом по
атому N3 фуроксанового кольца (или по нитрозогруппе таутомерной
формы) и дает промежуточный продукт с раскрытым фуроксановый коль-
цом. Затем следует ряд внутримолекулярных реакций, приводящих к ко-
нечным продуктам.
1.2.1.6. Йодистый водороде красным фосфором прн нагревании пере-
водит фуроксановое кольцо в фуразановое [116, 117]:
Ph-т--г Ph
N N
0х \
О
Т.пл. 516 ° С
57%-ная HJ (3—4 моля) + Р (8 молей), 120°С, 4 часа.
Ph-n----Г-Ph
// \\
N N
KJ
р
Прн более длительном н сильном нагревании восстановление протекает
глубже (см. 1.2.5.1.).
В процессе восстановления иодистым водородом выделяется свобод-
ный иод. Роль фосфора заключается в переводе свободного иода снова
в нодистый водород [118]:
3J + Р -> [PJ3] ЗШ + Н3РО3.
С другой стороны, поскольку иодистый водород, вовлекаясь снова в реак-
цию восстановления, регенерирует свободный иод:
3HJ + 1,5[О] 3J+ 1,5Н2О,
то в общем итоге последних двух реакций свободный иод можно рас-
сматривать как катализатор переноса водорода от воды к фуроксановому
соединению посредством фосфора. Поэтому открывается возможность
усовершенствования методики восстановления: брать лишь небольшое
количество нодистоводородной кислоты, причем вводить ее в виде солей в
растворе уксусной или фосфорной кислоты [118].
1.2.1.7. Хлористое олово с концентрированной соляной кислотой,
обычно в среде ледяной уксусной кислоты, издавна считалось наряду
с пятнхлористым фосфором специфическим реагентом для отнятия вне-
циклического атома кислорода от фуроксанового кольца:
R-1-г- R'
1'3
SnCh (2—4 моля), конц. НС] (4—9 молей), в ледяной АсОН, 20—100°С. от нескольких часов
40 нескольких суток.
Таблица 8. Восстановление фуроксаиов R—C2N2O2—R' до фуразанов хлористым оловом с концентрированной соляной кислотой
в среде ледяной уксусной кислоты
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
65
Если в молекуле исходного фуроксана имеются функциональные
группы, чувствительные к этому восстановителю (CH2Br, N3), то они
восстанавливаются одновременно с образованием фуразанового цикла
[820].
^7С<^Н SnCl,,HCl,AeOH
H!N7^cor'
V
20—22°С, 48 час.
(R = CH2Br, N3)
Me NH2
Выход, % 36 11
В некоторых случаях реакция ие идет без каких-либо видимых причин.
Так, не реагирует 4-метил-З-фенил карбамоил фуроксан (т.пл. 150°С) [119].
(О положении заместителей см. в разделе П.2) Соседство фенил-
карбамоильной группы с N-оксидиой само по себе не может служить
объяснением инертности по отношению к хлористому олову, так как
дн(фенилкарбамонл)фуроксан восстанавливается этим реагентом
нормально до соответствующего фуразаиа, как видно из приведенных
выше примеров.
Далее фенил нитро фуроксан (т.пл. 100°С) восстанавливается хлористым
оловом до фениламииофуроксана (П.7), который уже не изменяется даже
при избытке восстановителя [127, с. 252]. Температура плавления
аминопроизводного (135—136°С) очень близка к температуре плавления
4-амнно-изомера (137—139°С) [15]. Второй изомер фениламииофуроксана
также не реагирует с хлористым оловом [128]. Судя по методу получения
в [128] (см. [11, с. 233]), он соответствует 3-амиио-изомеру [15], хотя
температура плавления продукта заметно понижена по сравнению с
таковой для чистого [15] препарата (142°С против 148—150°С).
Инертность обоих изомеров тем более непонятна, что другие
ариламинофуроксаны, как показано выше, восстанавливаются легко
(20°С, 48 час.).
Пассивность димезитилфуроксана к хлористому олову (в кипящем
метаноле) объясняют пространственными затруднениями [115].
гем-Динитрометиле новый фрагмент при фуроксановом ядре реагирует с
хлористым оловом в первую очередь, а само ядро сохраняется (П.7).
Бензофуроксаны восстанавливаются хлористым оловом и оловом
в соляной кислоте с разрывом гетероцикла (1.2.3.1,1.2.3.2).
О восстановлении неконденсированных фуроксаиов до диоксимов
см. 1.2.2.10.
1.2.1.8. Олово в соляной кислоте начало применяться для восста-
новления фуроксанового цикла в фуразановый еще раньше, чем
3 Хмельницкий Л.И.
66
I. Реакция с нарушением фуроксанового цикла
Таблица 9. Восстановление фуроксаиов R—C2N2O2—R’ до фуразанов оловом
в концентрированной соляной кислоте
R R' Т.пл. фурок- сана. °C T,°C Время Литера тура
Ph Ph 116 Нагревание — [Н7, с. 806]
Me /г-МеОС^Нд 66 Слабое нагревание 2 часа [129]
Me n- МеО-.я-ВгС^Нз 109 То же 2 часа [129]
Me x/i-fMeO.hQHg 118 2 часа [130]
Me .ж- MeO-zi-EtOCftH 3 180 -100 — [131]
Me M Л-СН2О2С5Н3 124 -100 Несколько часов [98]
Me .«/i-CHjOj-o, j«'-(MeO)2C^H 169 Кипячение *1 1 час [132]
nh2 Hi 142 -100 Долго [128]
nh2 n-MeCyFLj 178 -100 >* [128]
1,2 -Нафтоф уроксан 127 60—70 Несколько часов *2 [133]
*' С небольшой добавкой спирта. *2 Образуется примесь 1,2-диаминонафгалниа.
хлористое олово, и требует обычно более высокой температуры нагрева-
ния:
Sn
на
(табл. 9)
Sn + конц. HCI, 60—100 °C, несколько часов.
Для более гладкого протекания реакции в реакционную массу добав-
ляют спирт, повышающий растворимость фуроксанового соединения [98,
132].
При обработке оловом в соляной кислоте указанных выше (см. 1.2.1.7)
3-аминофуроксаиов, по-видимому, одновременно подвергаются восстанов-
лению и 4-амино-изомеры, так как они легко получаются из 3-амино-
изомеров уже при 80°С [15] (1.1.10.2. табл. 3), а реакцию ведут при 90—
100°С длительное время [128].
1.2.1.9. Точно такое же восстановление претерпевают оба амино-
изомера при действии цинка в уксусной кислоте:
Zn
АсОН
Zn
АсОН
Аг —т---vNH2
// \\
Zn (3—5 г-ат.), АсОН в диоксане, 25—30°С. 17 час.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
67
Изомер А Изомер Б
Аг Ph м/г-МезС^Нз Ph л/г-МезС^Нз
Т.пл., °C 137 [15] 111 [134] 148 [15] 121 [67, 134]
Выход фуразана, % 50 не указан 55 65
Аналогичным образом восстанавливаются амиды фуроксанкар боновых
кислот:
Me -г CONHPh „ Me r CONHph
// \\ a // \\
N AcOH
/ О 42 О
О
Т.пл.147°С Т.пл. 117°С
Zn (8,5 г-ат), АсОН (3,5 моля), в спирте ~20°С, 40 мин. [135],
Ph ,----г-CONHph
// \\
N N
/ Ох 43
О
Т.пл. 168° С
Ph / т CONHPh
// \\
N’ N
о"
Zn
АсОН
Т.пл. 132° С
CONHPh
Т.пл. 130° С
Zn (14 г-ат.), АсОН (12,5 моля), в спирте, ~20°С, 1 час [136],
Ph
Т.пл. 89 ° С
CONHQH) ]
Т.пл. 64° С
Zn (14 г-ат), АсОН (12,5 моля), в спирте, ~20°С, 1 час [136].
Однако такой исход реакции не характерен для этого восстановителя,
который обычно раскрывает фуроксановый цикл до диоксима (1.2.2.3),
а при избытке ведет восстановление и дальше (1.2.5.2). Во всех приве-
денных примерах берется значительно большее количество восста-
новителя, чем требуется для восстановления до диоксима (ср. 1.2.2.3).
Можно предполагать, что аминная и амидная группы способствуют
быстрейшему замыканию диоксимной группировки в фуразановый цикл
в выбранных условиях6. Небольшое количество а.м<£и-диоксима как
«свидетеля» первой стадии восстановления было выделено в опытах с 43.
Важную роль может играть положение заместителя. Например, При
попытке восстановить другой изомер соединения 42 (42а, т.пл. 124°С)
образуется дигидропиразиновый продукт вместо фуразанового (1.2.5.2).
Промежуточное образование диоксимной группировки для некоторых
реакций восстановления фуроксанового цикла в фуразановый твердо
Установлено (1.2.1.10 —1.2.1.14).
В водном щелочном растворе ал^и-аминофеннлглиоксим замыкается в аминофенилфуразан
Г1ри часовом кипячении [15].
3*
68
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
1.2.1.10. Реакция бензофуроксанов с гидрокснламином в щелочной среде
прн нагревании протекает следующим образом:
NH2OH в водной или водно-спиртовой щелочи, 100°С.
(X = Н [137, 138]; 5(6)-Ме [95, 138]; МеО, выход 75% [104, 138], С1 [95, 138], 4-CI [139, 724],
NO2 [138]: Х2 = 4,6-Ме2 [138], Вг2. выход 43% [19]; 4,5-аценафтофуроксан [140]).
Прн меньшей температуре реакция останавливается на образовании
о-хннондиоксима (I.2.2.4). При нагревании о-хиноидноксимы легко теряют
воду, замыкаясь в соответствующие бензофуразаны. Обычно реакцию
проводят прн умеренной температуре, а затем реакционную смесь,
содержащую диоксим, подвергают перегонке с паром. В таком режиме
превращение протекает более гладко.
Бензодифуроксан этим методом восстановить не удалось [51].
1.2.1.11. Гидросульфид натрия восстанавливает бензофуроксаны до
о-бензохинондиоксимов при температуре, блнзкойк комнатной (1.2.2.11).
Для получения бензофуразанов реакционную смесь перегоняют с паром
[141].
1.2.1.12. Совершенно так же, размыкаясь первоначально до о-хннон-
дноксимов, реагируют бензофуроксаны н с боргидридом натрия (1.2.2,5),
однако в данном случае реакцию обычно ведут сразу при повышенной
температуре. Таким образом были превращены в соответствующие фура-
заны 4-метилбензофуроксан (прн 78°С, выход 42%), днфеинлпиридазо-
фуроксан (при 78°С, выход 48%), 1,2-нафто- и 9,10-фенаитрофуроксаны
(прн 130 н 160°С, выходы 66 и 57%) [142, 143].
1.2.1.13. Днгидронафтофуроксансульфокислоты, которые в щелочной
среде размыкаются до диокснмов (1.2.2.19), при нагревании со щелочью
легко переходят в соответствующие фуразаны с одновременным дегидри-
рованием карбоцикла [144]:
5%-ный NaOH, кипячение, 2 часа.
NaOH
выход 83%
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
69
Превращение этих и подобных диокснмов в соответствующие фура-
заны прн нагревании в щелочи показано в специальных опытах [144—
146].
1.2.1.14. Есть веские основания считать, что бензофуроксан переходит
в бензофуразан через промежуточное образование хинондноксима также
при действии спиртового раствора щелочи (1.2.2.15). Бензоднфуроксан,
однако, этим реагентом не переводится в фуразановую структуру [51].
1.2.1.15. Гидразингидрат начинает восстанавливать нафтофуроксан
в нафтофуразан уже при комнатной температуре, н достаточно лишь
слабого нагревания, чтобы газовыделенне, сопровождающее реакцию,
стало бурным [147]:
N2H4 Н2О (большой избыток), в спирте, слабое нагревание, 5—6 час.
Для восстановления фуроксанопнридазннов солянокислым гидразином
требуется более высокая температура [93]:
N-N N-N
N2H4 НС1 (большой избыток), в кипящем этаноле.
В среде кипящего метанола фуроксановое кольцо не затрагивается [93,
148]. Прн небольшом количестве солянокислого гидразина фуроксановый
цикл сохраняется даже при длительном кнпяченнн в этаноле [149] (П.2,
табл. 13). Несколько повышенная трудность восстановления обусловлена,
по-видимому, тем, что в солянокислом гидразине основание более прочно
связано протоном, чем в гидразингндрате. Кроме того, пнрндазиновое ядро
сильнее, чем нафталиновое, оттягивает электроны от фуроксанового
фрагмента.
При недостаточном электроноакцепторном влиянии конденсированной
ароматической системы на фуроксановое кольцо последнее прн действии
гидразина размыкается (1.2.3.9).
Неконденсированное фуроксановое кольцо ниертно к гидразину. Так,
При получении циклических азинов из днацилфуроксанов [150] в реак-
ционной смеси присутствовал избыток солянокислого гидразина прн темпе-
ратуре кипящего метанола, но фуроксановое кольцо осталось незатрону-
тым (П.2, табл. 13). Еще более показательно, что не затрагивалось оно н
при кипячении в водном растворе с гидразннгидратом в ходе безуспешных
70
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
попыток получить азины нз орто-замещенных дибензоилфуроксанов;
последние возвращались из реакции в неизмененном виде [150].
1.2.1.16. Восстановление фуроксанового цикла до фуразанового феиил-
гидразииом было четко продемонстрировано на следующем примере [36,
с. 51]:
О О PhNHN
PhNHNHj, в спирте, ~20°С, 24 часа, выход 15%. выход 20%
Своеобразно происходит восстановление фуроксанового цикла в фура-
зановый феннлгндразином при наличии с двух сторон цикла ацили-
рованных7 оксимных групп [151]:
Ar“ii // \\ и Аг PhNHNH2
noxn 'n nox
XO
Аг
-------------.--1—Ar
и ii /РУ
NNHPh NNHPh N n
'O'
PhNHNH2, нагревание в спирте.
(Аг = Ph, «-MeQH^; X = CO Me, COPh)
Цикл в молекуле мигрирует. Можно предполагать, что после восста-
новления фуроксанового кольца до фуразанового последнее под влиянием
оксимной группы подвергается превращению по типу перегруппировки
Боултона—Катрнцкого (1.3.5) с образованием нового фуразанового цикла с
краю цепи; обе оксимные группы, оказавшиеся рядом, заменяются на
фенилгидразонные. О восстановительном действии фенилгидразина
свидетельствует выделение газообразного азота.
1.2.1.17. Такого же типа превращение происходит при нагревании
в разбавленной щелочи с очень небольшой добавкой спирта [151]:
Аг——----, ,, -Аг Аг----------------Аг
Н // \\ il NaOH ;| || // А
NOX N N NOX ----------- NOH NOH ы N
'О' х0 V
5%‘ный NaOH и очень немного спирта, 100° С. (Ar = Ph, n-MeQH4; X = СО Me, COPh, Н)
Можно полагать, что н в этом случае фуроксановое кольцо сначала
восстанавливается до фуразанового, тем более что соответствующее
заведомое фуразановое соединение при нагревании со щелочью под-
вергается такой же перегруппировке (1.3.5).
Если оксимные группы не ацилированные, реакция протекает иначе (1.2.2,8).
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 71
Нужно отметить, что в этих условиях, в отличие от действия фенил-
гидразина, восстановительная перегруппировка происходит и с неацилиро-
ванным дноксимом (X = Н).
При действии обоих реагентов восстановление фуроксанового цикла до
фуразанового протекает, видимо, через промежуточное образование
диоксимной группировки (ср. 1.2.2.8,1.2.2.15).
1.2.1.18. Вторичные амины при действии на бензофуроксаны могут
атаковать бензольное ядро, вызывая превращение фуроксанового цикла в
фуразановый [152, 153]. Местом атаки являются, скорее всего, положения
5 (45), и 7 (46), по которым только и зафиксированы аддукты
беизофуроксанов с нуклеофилами (П.8.3.3, П.8.3.4). Авторы исследования,
однако, не исключают атаки и в положение 4 (44) в случае незаме-
щенного бензофуроксана.
(X = CF3, COOEt)
45
72
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
выход 36% (CF})
хороший (COOEt)
выход 25% (CF})
(2)
[R2 = (СН2)6, (СН2СН2)2О; R, R = Н, Ви]
Взаимодействию, как правило, благоприятствуют электроотрица-
тельные заместители в бензофуроксане. Реакция протекает только без
растворителя, в избытке амина. Первичный амин успешно реагирует лишь
в последнем примере.
Параллельно амин может атаковать и непосредственно гетероцикл;
тогда реакция заканчивается раскрытием фуроксанового кольца (1.2.4.3;
см. также выше уравнения (1) и (2)). Образование бензофуразана при
действии диэтнламина на бензофуроксан может быть следствием вторич-
ных реакций— образования о-хинондиоксима и его циклизации [153а] (см.
1.2.2.6).
Третичные амины при облучении 150-ваттной ксеноновой лампой при
17°С отрывают экзоцнклический атом кислорода от бензофуроксана [770,
795]:
раствор в NEt2
NEt3,hv
Диэтилнитроксидный радикал зарегистрирован с помощью ЭПР в момент
образования. Предполагается, что бензофуроксан возбужается до низшего
триплетного состояния и далее реагирует с NEtg через промежуточное
образование возбужденного комплекса (эксиплекса). Так же реагируют и
вторичные амины с разрывом связи N—Н [796].
1.2.1.19. Реакция с участием вторичных аминов (см. 1.2.1.18) тесно при-
мыкает к более подробно изученному взаимодействию 4-нитробензо-
фуроксана с метилатом калия. При этом взаимодействии образуется
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 73
комплекс Мейзенгеймера 47 (П.8.3.4), который самопроизвольно превра-
щается в фуразановые соединения по окончательно еще не выясненному
механизму [154] (см. с. 62).
Обращает на себя внимание промежуточное образование необычного
для фуроксанов соединения 48, содержащего как бы наполовину восста-
новленное фуроксановое кольцо. Структура соединения 48, имевшегося
только в растворе, доказана по спектрам ПМР. При действии нзопро-
пилат-аниона [154а] реакция останавливается на аддукте типа 47.
МеОК в ДМСО + МеОН, ЗО°С, 48 час.
1.2.1.20. Азид натрия при нагревании с бензофуроксанами отнимает
кислород от фуроксанового цикла [155,761]:
NaN3
-Nj.-NjO
(Х = Н. Вг, а, МеО [155];
4> h5,6-COCH2CH2)2[761D
выход 40—70%
NaNj (1 моль), в этиленгликоле или ДМСО, 120—150°С, 1—2 часа [155];
(3 моля), выход 65—75% [761].
(В глухих пробах оба реагента порознь в этих условиях ие изменялись
[155].)
Поэтому при синтезе бензофуроксаиов с использованием азида натрия
[И, с. 287] следует остерегаться его избытка. И наоборот, если жела-
74
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
тельно получить бе изо фур азаны, то, взяв избыток азида натрия, можно
достичь цели, не выделяя образующийся первоначально фуроксановый
продукт [155]:
NaNy (2 моля), в этиленгликоле, 130—150°С.
[X = 5-МеО, 5-J, выход 55—70%; 4-J, выход 24%; Х2 = 4,7-(MeO)j, выход 78%].
Фуроксановый продукт можно обнаружить, если прервать реакцию или
проводить ее при меньшей температуре.
В приложении к нитробензофуроксанам этот вариант метода дал
плохие результаты: 4-нитропроизводное превратилось в 2,6-динитроанн-
лин, а из 5(6)-ннтропронзводного получились лишь следы искомого
5-нитробензофур азана.
Положение было значительно улучшено при проведении реакции в
среде уксусной или изомасляной кислоты, т.е. фактически прн использова-
нии азотистоводородной кислоты, которая вытеснялась из азида натрия
[156]:
NaN;
выход 35—65%
NaNy (Змоля), в АсОН или Ме2СНСООН, 120—150°С.
[X = Н, 5(6)-Ме, МеО, Br, Cl, NO2, 4-NO2J.
Выходы ннтрофуразанов составили 55—65%. Однако этот вариант
отличается повышенной опасностью ввиду применения растворов сво-
бодной азотистоводородной кислоты при температурах, значительно
превосходящих ее температуру кипения. При слабом же нагревании
(40°С) азотистоводородиая кислота не взаимодействует с бензофурокса-
ном [157].
Исходя из аналогии с нитрозосоединениями, в которых при действии
азотистоводородной кислоты нитрозогруппа замещается на азидную [157],
авторы работы [156] рассчитывали, что возможен механизм, по которому
бензофуроксан, превращаясь в свою таутомерную орто-динитрозобензо ль-
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
75
ную форму, будет обменивать одну нитрозогруппу на азидную с последую-
щим замыканием фуразанового цикла:
2HN3
-2N2, -Н,О
Однако количество выделившегося азота (-1,7 моля) на самом деле
оказалось значительно меньше ожидавшегося (3 моля), к тому же азот
выделялся и за счет разложения азотнстоводороднбн кислоты при столь
высоких температурах. Поэтому о правильности предложенного меха-
низма пока нельзя сделать определенных выводов.
Более того, против этого механизма свидетельствует тот факт, что прн
нагревании нафтофуроксана с органическим азидом (н-азидоанизолом)
получается нафтофуразан (выход 40%) в условиях, практически исклю-
чающих раскрытие фуроксанового цикла с образованием двух нитрозо-
групп, если судить по отсутствию образования азокси- или азосоединений
(1.1.3).
1.2.1.21. Сернистый ангидрид нли сероводород восстанавливает дииод-
фуроксан в спиртовом растворе до нодфуразана [158]:
Т.пл.93,5 °C
so2
-20 °C
Т.пл. 111 0 С, выход 60%
(С сероводородом эксперимент не описан.)
Дихлор- и дибромфуроксаны с этими восстановителями не реаги-
руют [158], хотя способны окислять и менее активные восстановите-
ли (1.2.2.6). По-видимому, механизм взаимодействия в обоих случаях
разный.
О восстановительном действии сернистого ангидрида можно заключить
из результатов реакции между оксимом 2-нитроцнклогексанона и хло-
ристым сульфурилом в среде жидкого сернистого ангидрида: реакция
приводит к тетраметиленфуразану [159]. В соответствии с поведением
Других а-нитроокснмов [11, с. 257] здесь должен первоначально
76
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
образоваться тетраметиленфуроксан, который прн действии сернистого
ангидрида н переходит затем в тетраметиле нфуразан:
1.2.1.22. Восстановительное действие сернистой кислоты и ее солей
прослеживается на примере побочных реакций в опытах по превраще-
нию (1.2.2.19) солей сульфопроизводных днгидронафтофуроксанов в соот-
ветствующие диоксимы. Побочной реакцией является отщепление эле-
ментов бисульфита натрия, который и восстанавливает фуроксановый
В кислых растворах дигидро нафто фур оксансульфо кисло та более
устойчива и лишь при кипячении превращается в нафтофуразан, оче-
видно, под влиянием отщепляющейся сернистой кислоты, как в преды-
дущей схеме [160].
1,2.1.23, Димет ил формамид отнимает кислород от N-оксидной группы
при нагревании с фуроксанопиримидиндионовой системой [ 102]:
ДМФА
Т.пл. 225 ° С,
выход 83%
кипячение в ДМФА (152 °C), 8 час.
С помощью ДМФА кислород отщепляется и от других гетероциклических
N-оксидов.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
77
N-Ар ил формамиды (N-форманилиды) в виде К- или Na-солей отрывают
внециклический атом кислорода от бензофуроксана [635]:
в ДМСО, в атмосфере N2, 20°С, 3 часа, затем Н2О.
При замене нитрогруппы в фенильном кольце на менее электроотрица-
тельные группы выходы продуктов этой реакции падают и реализуется
другая реакция — рециклизация фуроксанового кольца в 1-оксидо-1,2,3-
триазольное (см. 1.9).
При введении нитрогруппы в бензофуроксан доминирует третье на-
правление — о-комплексообразование (II.8.3.4). Комплекс выделить не
удается, а при добавлении воды в реакционную смесь он превращается
в 7-аминированный бензофуразан [635]:
ее
в ТГФ, 20°С, 2 часа, затем Н2О.
4-NO2: выход 51%
5-NO2: выход 29%
Прочность о-комплексов усиливается при введении второй нитро группы и
их можно выделить в свободном виде (П.8.3.3), но и они дезокси-
генируются при обработке горячей водой, превращаясь в 7-ариламиио-
4,6-динитробензо фуразаны с выходом 60—15% [627,701]. Реакцию можно
проводить и без выделения о-комплекса [627,702].
В некоторых случаях дезоксигенируются и другие о-комплексы
4,6-динитрОбензофуроксана. Так, комплекс, образующейся присоедине-
нием метоксидного аниона, при кипячении его раствора в метиловом
спирте в присутствии бикарбоната калия или при комнатной температуре в
присутствии гидроксида калия превращается в соответствующий фураза-
новый комплекс предположительно по следующей схеме [600]:
КНСО3, в МеОН, кипячение, 4,5 часа;
КОН, в МеОН, 25°С, несколько часов.
78
I, Реакция с нарушением фуроксанового цикла
По такому же типу внутримолекулярного окисления—восстановления
трансформируется комплекс с диэтиламином в ДМСО [615]:
Et2NH (1 моль), в ДМСО. ~20°С, несколько дней.
По-вндимому, аналогичным образом изменяются о-комплексы с ацетатом
калия, аминоуксусной кислотой (по О) и ее этиловым эфиром (по N),
постепенно разлагаясь при выдерживании в диметилсульфоксидных
растворах [615].
Существуют такие превращения фуроксанового цикла в фуразановый,
которые происходят без воздействия постороннего реагента. В них сле-
дует предполагать прямой отрыв внециклического атома кислорода.
К настоящему времени известно два типа таких реакций.
1.2.1.24. Первый из них заключается в том, что внециклический атом
кислорода фуроксанового кольца переходит на соседнюю группу, оставляя
после себя фуразановое кольцо.
Наиболее изученным примером является переход кислорода на со-
седнюю сульфоксидную группу [162]:
NOj
I
Аг
выход 85% и выше
100—120°С в АС2О, АсОН, толуоле, 1—9 час.
(Аг = Ph, n-МеСбНф л-МеОСбЩ, л-аС^Щ, n-NC^QH^ CH2Ph).
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
79
Чем больше электроотрицательность заместителя в фенильном кольце
сульфоксидного остатка, тем труднее идет реакция. Действительно, при
Аг = п-МеС6Н4 для завершения реакции требуется 1 час (100°С), при Ph,
CH2Ph и ж-МеОС6Н4 — 3 часа (110°С), при и-С1С6Н4 — 6 час. (100°С) и
при n-NO2C6H4 — 9 час. (118°С). Это свидетельствует об электрофильном
характере атома кислорода, мигрирующего на атом серы, который,
следовательно, должен иметь достаточно большую плотность элект-
ронов.
При Ar = Ph атом серы легче окисляется за счет кислорода, мигри-
рующего с фуроксанового кольца, чем за счет перекиси водорода прн
100°С:
30%-ная Н2О2 (2,5 моля), в АсОН, 100°С, 12 час., выход 50%.
Лишь при комнатной температуре, когда миграция не происходит, суль-
фоновая группа формируется за счет внешнего окисления (.и-хлор-
надбензойной кислотой) и получается фуроксановый сульфои 49.
w-Нитрофенилсульфоксидное производное, в котором активность серы зна-
чительно понижена, в таких условиях уже не окисляется, но соответ-
ствующий фуроксановый сульфон можно получить окислением при 100°С
30%-ной перекисью водорода в уксусной кислоте, пользуясь тем, что при
этой температуре миграция кислорода с фуроксанового цикла еще не
заторможена.
80
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Внутримолекулярное окисление сульфоксидной группы осуществляется
и в том случае, когда вместо 4-нитрогруппы присутствует 4-сульфо-
ннльная группа [606]:
кипячение в толуоле
ио*с
выходы ~ 70%
[R = Ph, п-МеСбНд (3 часа), PhCHj (8 час.), (10 час.)]
Миграция атома кислорода носит сугубо внутримолекулярный характер,
так как ДМСО не окисляется бензофуроксаном даже прн 150°С [155].
Однако она подчиняется определенным стереохимическим требованиям,
одно из которых, по-видимому, состоит в том, что взаимодействующие
атомы кислорода и серы должны являться концами 5-звенной цепи.
Косвенно об этом можно судить по поведению модельных пиридиновых
соединений 50 и 51, из которых только 51 при кипячении в толуоле хими-
чески изменяется (правда, сульфон выделен не был).
50
52
S3
hv
Способность N-оксида пиридина межмолекулярио переносить кислород иа
сульфоксиды обнаруживается при кипячении его в ДМСО [163].
Миграция атома кислорода с фуроксанового кольца может происходить
именно на сульфоксидную группу, но не на сульфидную. Действительно,
сульфиды типа 52 при разных заместителях R не изменяются
в процессе нагревания при 100—120°С в выбранных растворителях. Ана-
логия такому поведению сульфоксидов есть и в бензольном ряду [164].
Соединение 53 хотя и устойчиво к нагреванию, ио при УФ-облучении
превращается в сульфон за счет миграции кислорода с нитрогруппы,
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
81
Соответствующий сульфид остается без изменений, хотя в нем есть та же
самая 5-звенная система, которая считается необходимой для внутри-
молекулярной миграции кислорода.
Более давний, но значительно менее изученный пример внутримо-
лекулярного переноса внециклического атома кислорода фуроксанового
кольца на близлежащий заместитель — это превращение а-нзоцианиловой
кислоты в метацианиловую (подробнее см. 1.4,94 -> 101):
// \\ II водный NHj 1 // \\ и
NOH n' NOH ----=-----— NOH N
xo" \ xo" oz X°H
о
(Другой пример такого рода в изложении Понцио оказался заблуждением,
см. 1.3.5.)
Обсуждалась возможность перехода внециклического атома кислорода с
фуроксанового цикла на фуразановый в бензофуроксановых системах
и показано, что такой переход не реализуется даже при сильном
нагревании [83]:
Свободная энергия активации AG* такого превращения, согласно
ориентировочным расчетам, должна быть не менее 40 ккал/моль, по-
видимому, из-за большого стерического напряжения в переходном
состоянии.
1.2.1.25. Второй тип превращения фуроксанового цикла в фуразановый
без вмешательства химического реагента заключается в термическом
отщеплении внециклического атома кислорода.
Такой реакции подвергаются линейные имидазобензофуроксаиы [85]:
кипячение в этиленгликоле (197°С). 1 час.
82
I. Реакции £ нарушением фуроксанового цикла
Поэтому при синтезе данного и подобных ему фуроксаиов нельзя пре<
вышать определенную температуру (ср. [11, с. 285, 286]), иначе образуют
ся соответствующие фуразаиы:
NO, (М3>
N3 (NOi)
кипячение в этиленгликоле (197°С) или EtCOOH (141°С)
[Х=(СН2}П = 2,3.4. СН2ОСН2].
выход 60—80%
В свете этих фактов представляется неожиданным, что при кипячении
в триэтилфосфите (155°С), зарекомендовавшем себя как восстановителе
фуроксанового кольца в фуразаиовое (1.2.1.5), имидазобензофуроксаны не
изменяются [85].
Дезоксигенирование наблюдалось при нагревании 4,5-тетраметилен-
диокси-6-нитробензофуроксана в этиленгликоле [760]:
выход 82%
Пиролитическое превращение фуроксанового кольца в фуразановое
установлено также (с помощью ГЖХ) иа примерах бензофуроксана
и 5-метилбензофуроксаиа. Вещества проходили через зону нагрева при
800°Сза 1 сек. [103].
1.2.1.26. Дихлорид ртути отнимает N-оксидиый кислород от пирро-
лино[3,4-с]фуроксанового бицикла [777]:
R
Выход, %
CH2Ph С^Нц
88 хороший
HgCl2 (1 моль), в МеОН + Н2О (1 : 1 об.), 20°С, 2 часа.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
83
1.2.2. Восстановление до двух оксимиых групи
Из различных типов размыкания фуроксанового кольца при восста-
новлении наиболее характерно и распространено размыкание до 1,2-ди-
оксимов. Последние обычно получаются в алфи-форме, причем гидро-
ксилы оксимных групп повернуты в ту же сторону, куда направлена была
\-оксидная группа фуроксанового кольца. Если, одиако, условия
восстановления способствуют изомеризации амфи-формы или если по-
следняя лабильна, то восстановление приводит к диоксиму другой кон-
фигурации, обычно анти-, как более стабильной.
Хаддадин и Иссидоридес с сотрудниками [758] предположили, что по
аналогии с бейрутской реакцией (с. 179) восстановление бензофуроксана
начинается с атаки восстановителя по атому азота фуроксанового цикла
и приводит к раскрытию последнего:
При этом происходит перенос на молекулу бензофуроксана двух электро-
нов. Удаление остатка восстановителя без этих двух электронов далее
может происходить двумя путями: вытеснением его под влиянием второй
частицы восстановителя (displacement), либо прямым отщеплением (eli-
mination). По первому пути реагируют, как считают авторы, тиолы
и тиомочевина (находящаяся в растворе преимущественно в тиольной
форме):
е ©
о ^© о
I / Nu I
^s-N—Nu-----— ,->N + Nu—Nu
©^
Они выходят из реакции в виде дисульфидов R—SS—R, NH =C(NH2) —SS —C(NH3) =NH .
По второму пути реагируют другие восстановители, перечисленные
Хаддадином и Иссидоридесом в виде примеров;
I Г1
N -X -Y -Z
©
О
Восстановитель X Y Z
еосн2снэ 0 CH CH3
honh2 0 N H
HONHPh 0 N Ph
NH2NH2 NH N H
84
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Восстановитель X Y Z
PhNHNHPh NPh N Ph
NH2NHCONH2 NH N CONH2
NH2NHSO2AT NH N SOoAr
rnhch2r NR CH R
Этн данные могут быть полезны для создания последовательной к л ас
сификации восстановителей.
1.2,2Л. Электрохимическое восстановление бензофуроксанов на ртуг
ном электроде в водной илн неводной среде начинается с образования
о-хинондиоксима, который в конечном счете восстанавливается до
о-фенилеидиамина [88, 165,166]:
Потенциал первой двухэлектронной полуволны восстановления
Е1/2 = 0,2*0,5 В в зависимости от pH среды.
Оба продукта восстановления были зафиксированы непосредственно.
Промежуточное образование о-хиноиднимина нз о-хинонднокснма было
постулировано [166] с большой долей вероятности иа основании деталь-
ного изучения особенностей восстановления бензофуроксана в водной
среде в широком диапазоне pH (1—10) и сопоставления с электрохи-
мическим окислением о-фенилендиамнна. В исследованиях широко при-
менялся полярографический метод.
Первый акт электрохимического восстановления более подробно был
обследован на примере восстановления 1,2-нафтофуроксана в неводных
н водно-спиртовых средах в широком диапазоне pH [88]. С увеличением
кислотности среды восстановление облегчается, что может быть связано с
предварительным протонированнем фуроксанового кольца. В очень кислой
среде начало восстановления характеризуется одиоэлектронной волной,
которая становится двухэлектронной по мере приближения величины pH к
10. Можно предполагать, что первым актом восстановления является
присоединение одного электрона. В кислой среде при этом должен обра-
зоваться радикал. В щелочной среде (а также в неводной) протонирование
затруднено и должен образоваться анион-радикал. Появление в этих
условиях сразу двухэлектронной волны можно объяснить тем, что обра-
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
85
зующнйся анион-раднкал восстанавливается легче, чем исходное фурокса-
новое соединение, и тотчас присоединяет второй электрон, превращаясь в
дианнон диокснма. Эти выводы можно проиллюстрировать на примере
бензофуроксана следующей схемой, не ручаясь строго за точную
локализацию протона и электрона:
Прн электрохимическом восстановлении на ртутном электроде бензо-
трифуроксана удалось зафиксировать с помощью метода ЭПР образо-
вание аннон-радика ла [167]. Судя по ЭПР-спектру, неспаренный электрон
занимает ст-орбиту внециклического атома кислорода. Спиновая плотность
распределяется между противолежащими нитроксндиыми группами, что
изображается каноническими формулами типа А.
Продукт первой стадии восстановления бензо-
фуроксана — о-хиноидноксим — не восстанавли-
вается далее даже при высоких потенциалах до
тех пор, пока не израсходуется весь бензофуро-
ксан [166]. Дальнейшее восстановление до
о-феннленднамнна происходит гладко в очень
кислых (pH 1—3) и щелочных (pH 7—10) средах.
Высота полярографической полуволны прн этом
восстановлении соответствует 6 электронам.
В среднем интервале pH (3—7) высота полуволны отвечает 4 электронам,
т.е. образованию о-хннондинмина; последний в этих условиях, видимо,
сдваивается н дает начало 2,3-диамннофеназнну, который становится
главным продуктом реакции. Побочное образование его наблюдается
н в крайних интервалах pH; здесь источником диамннофеназина может
быть "сдваивание" дннмина с о-феннленднамнном. Возможность сдваива-
86
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
ния диимииа с о-хннондиоксимом не подтверждается полярографнчески»
ми данными; конденсация же о-хннондиокснма с о-фенилендиамином ма«
невероятна, так как известно, что оба вещества в нейтральных или ще-
лочных растворах могут сосуществовать друг с другом без изменений
(166].
Днметнлфуроксан восстанавливается на ртутном электроде значив
тельно труднее, чем беизофуроксаны [88]. На полярограммах наблюдается
одна волна, потенциал которой не завнснт от pH, т.е. протон не участвуем
в медленной стадии. При восстановлении расходуется примерно 3
электронов, хотя для образования днамнна потребовалось бы 10 элект-
ронов (продукты реакции не исследовались). Показано, что проме-
жуточными продуктами не являются нн днметнлдноксим, ин диметил-
фуразан. Восстановление протекает, по-вндимому, через образование
нестабильных продуктов, природа которых не установлена.
На чистом платиновом электроде восстановление бензофуроксана до
диоксима происходит по химическому механизму, т.е. с участием интер-
медиатов, адсорбированных на чистой платине. Если же поверхность
платины покрыть монослоем адсорбированного тяжелого металла (Т1, РЬ
илн Bi), то действует прямой электрохимический механизм, не ослож-
ненный адсорбцией реагирующих молекул на поверхности электрода.
Волны восстановления до днокснма кинетически контролируемы. Ки-
нетический характер тока приписывают реакции дегидратации гидрокснл-
аминов, промежуточно образующихся в ходе электродной реакции. Адсор-
бированный моиослой тяжелого металла заметно улучшает обратимость
двухэлектронного окисления о-хннонднокснма. Такой каталитический
эффект объясняется вышеуказанным нзмененнем механизма реакции на
электроде [721].
Днарилфуроксаны восстанавливаются до днарилглнокснмов иа золотом
амальгамированном электроде в ДМФА [566].
R3OTR Г и-тгг* ] R-T-rR
NO NO NO- NOH
0z 0 L J
(R = Ph, /i-NOjCgHj, .«-NOjCy-Li, адамантил-1)
Потенциал двухэлектронной полуволны восстановления £J/2 = 0,78-г
v2,16 В. Ннтрогруппы в фенильном ядре облегчают восстановление,
метильные группы — затрудняют. С адамантнльным заместителем
восстановление протекает труднее, чем с арильными. По сравнению
с соответствующими ннтрилоксидамн днарилфуроксаны восстанавлива-
ются легче (на 0,04—0,80 В), а диадамантилфуроксан — труднее (на
0,3 В).
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
87
Наиболее характерной особенностью электрохимического восстанов-
ления фуроксанов является то, что в отличие от других гетероцикли-
ческих N-оксндов восстановление начинается не с отщепления внецнкли-
ческого атома кислорода, а с разрыва кольца. Разрыв кольца происходит
легче, чем отщепление атома кислорода. Кроме того, фуроксаны восста-
навливаются электрохимически значительно легче, чем соответствующие
фуразаны [88, 166]. Это свидетельствует об ослаблении ароматического
характера кольца вследствие возмущающего действия внекольцевого
атома кислорода [88].
1.2.2.2. Каталитическое гидрирование над металлами VIII группы ус-
пешно применяется для восстановления фуроксанов в дноксимы. Гидри-
рование проводится при комнатной температуре и атмосферном давлении.
На 1 моль фуроксана расходуется 1 моль водорода [15, 168, 169].
Растворителем обычно служит спирт или дноксан.
R // A R Hi, Ni Ренея R Т.пл.. °C Выход, %
// V R |( И R Me 109 52 [170]
N N о" \ в спирте NOH NOH Et 90 60 [170]
О COPh 116 100 [169]
• СМе3[171]
(цит. по [119])
Гидрированием над платиной соответствующих фуроксанов были
получены дибензонлглиоксим, т.пл. 168°С [172], днокснм циклогек-
сандиона-1,2, т.пл. 182°С (выход 51% на использованное исходное
соедниенне, 27% вернулось) [159], а-камфорхннонднокснм, т.пл. 199°С
[172, 173].
Перфтордналкнлфуроксаны гидрировались над окисью платины
[168]:
Н2. РЮ2- Н2О
rf II II rf
NOH NOH
выход 96%
(Rf = CF,. C2F5, C3F7)
Над палладием гидрировались амины, амиды и диацилфуроксаны.
Nx
Т.пл. 148° С
Нз.ра Ph~i|------------iTNH2
в диоксане NQH N0H
Т.пл. 152 ° С, выход 83% [15]
88
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
На примере амидов хорошо видно, как природа и положение за-
местителей влияют иа полноту образования диоксимов и вызывают иногда
их неожиданные превращения [136]:
Ph r-CONHPh // \\ N4 N Т.пл. 132 ° С Иг Р4/С Ph -р — CONHPh N N 4 ОН ЧОН Т.пл. 188° С, выход мал Ph -j~^-CONHCgHn N N Т.пл. 89 0 С Нг Pd/C PhT^T’CONHC6H” N N 4OH 40H NOH Ph // - 4 a < -'QjHQHn _ н _ NOUH3NC^Hn Ph—/—f // V % Ao Ph-i v-CONHPh // \V N N oz 0 Т.пл. 168 °C нг Pd/BaSO4 Ph -jj jj— CONHPh N N HO7 HO7 Т.пл. 171 °C, выход 100% Ph д -^CONHQHn N N oz Т.пл. 99 PC H2 Pd/BaSO4 Ph-jj jpCONHC6Hn N N HO7 HO7
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
89
для успешного гидрирования диацнлфуроксанов требуется точная
дозировка водорода [122]:
XQ.H4CO ---ГСОС6Н4Х
// \\ H*Pd/C
N в спирте
хсън4со-----р сосда
NOH NOH
Заместитель X
л-F. п-МеО, ж-МеО, л-МеООС, л-ЕЮОС, .«-NH2
н-Br, н-Ме
Выход диоксима, %
70—87
37-^7
Метиламинофуроксан (т.пл. 175°С), образующийся прн каталитическом
гидрировании метнлнитрофуроксана под давлением 100 атм в уксусной
кислоте (см. II.7), далее ие восстанавливается в этих условиях
(катализатор не указан) [174].
L2.2.3. Цинк в уксусной кислоте гладко раскрывает до глиоксимной
группировки фуроксановое кольцо, не сконденсированное с ароматическим:
R-J—г-R'
Н \\ R"ij- - T-R'
AcOH NOH NOH
в ледяной AcOH (2 моля), 30—40 ° С.
Этот метод часто называют вос-
становлением по Анджели. Анджели
в 1892 г. [98, 175] впервые нашел
нужные условия реакции. Главное
условие заключается в строго огра-
ниченном количестве уксусной кис-
лоты — 2 моля иа фуроксановое кольцо, т.е. ровно столько, сколько
требуется по стехиометрии. Ледяную уксусную кислоту, разведенную
спиртом для удобства дозирования, добавляют малыми порциями при
слабом нагревании и после окончания добавления дают лишь корот-
кую выдержку. Циик, который обычно используют в виде пыли, берут в
5—-7-кратном избытке.
При большем количестве уксусной кислоты и при более сильном
нагревании восстановление протекает глубже (1.2.3.3,1.2.5.2).
В принципе можно было бы уксусную кислоту брать в избытке,
а точно дозировать цинковую пыль — 1 г/атом на 1 моль фуроксанового
соединения. Обычно это менее удобно, так как предварительно пришлось
бы определять точное содержание активного металла во взятом образце
цинковой пыли. Такой вариант методики применяется редко (например,
[176]).
На примере глиоксимов, полученных по методу Аиджелн, Мейзен-
генмер, Ланге и Лампартер в 1925 г. [177] впервые строго доказали обра-
зование амфи-конфигурации глиоксимной группы и ее соответствие
положению N-оксиднон группы в исходном фуроксане. До этого иссле-
дования существовали лишь разноречивые предположения, см., например,
[172, 178].
В табл. 10 дается перечень примеров восстановления по Анджели. Вы-
ходы глиоксимов сообщались крайне редко.
Таблица 10. Восстановление фуроксаиов R-C2N2O^R- цинком в уксусной кислоте до глиоксимов
R R' Т.пл., °C Литература Примечание
фуроксан ГЛИОКСИМ
4-Ме 3-Ph 62 — [8] Чистый одфи-изомер получить не удалось,
так как он быстро переходит в анти-изомер
З-Ме 4-Ph 96 140 [8, 183] (т.пл. 238 °C)
З-Ме 4-(л-МеОС6Н4) 99 125 [8, 129] Выход 100%
З-Ме 4-(л,л-(МеО)2С6Н3) 118 112 [130]
З-Ме 4-(n-MeO-J«-BrC6H3) 109 143 [129] Выход 100%
З-Ме 4-(х,п-СН2О2СбН3) 124,5 163 [91,98]
З-Ме 4-COPh 70 193 [92]
Me o^'-(MeO)2-a«,n-CH2O2C6H 169 154 [132] Выход 100%
Me ’ -(МеО)2-л ,n -CH2O2-o' -BrC6 131 220 [132]
Me м-Ме O-n-EtOC(>H3 180 150 [131]
Me CH2Ph 67 94 [124]
Ph Ph 118 165 [98, 175, 176, Взят 1 моль АсОН [98], взято 2.5 г-атома Zn
184,185 *]] и избыток АсОН [176]
4-Ph o-MeCgH4 103 188,5 [186]
3-Ph o-MeC6H4 86 184 [186]
3-Ph л-МсС6Н4 77,5 141 [186] —
Таблица 10 (окончание) в—
R R' Т.пл., °C фуроксан глиоксим Литература Примечание
4_ph л/-МеС6Н4 75,5 126.5 [186] л ph н-МеС6Н4 121 150 [186] — 3,ph и-МеС6Н4 117 160 -г 1186) Вы™ 60% З-Ph л-МеОС6Н4 106 89 [177] — З-Ph л-МеОСбН4 95 *3 И2 1177] — и-МеСбНа л-МеСбЩ 142 200 [187.1881 - „-С1ССН4 »-С1С6Н4 131 226 [189] Взято 4 моля АсОН phCO PhCO 87 168 [172.190-192] л-аедсо п-ас6н4со 122 166 1122] ®ь,ход’1“ мМНгСбНаСО ж-ННгСбЩСО — 248 (1221 -°« PhC(=NOH) PhC(=NOH) 156 255 Н90) 5И1 1445 199 [172,193] Взято 1,6 моля АсОН [193, с. 525] Камфорфуроксан 11 Лг <• •1 Частично образуется и дифскилфуразан хак результат циклизации первичного продукта аосеззиоиаеиия -пифп-диоксима. Содерж 0 5 моля кристаллосольватного бензола. *3 О т.пл. см. [11, с. 227].
92
I. Реакция с нарушением фуроксанового цикла
Амииы и амнды фуроксанового ряда восстанавливаются цинком в
уксусной кислоте до соответствующих фуразаиов (1.2.1.9). Попытки
восстановить диоксим диацетилфуроксаиа оказались безрезультатными;
каких-либо индивидуальных продуктов выделено ие было [179]. Искомый
тетраоксим был получен иначе (1.2.2.4), Не удалось также восстановить
диоксим дибензоилфуроксаиа с т.пл. 115°С [151]. (О восстановлении era
изомера с т.пл. 156°С см. раздел I.2.2.8). Бензофуроксаны восстанавли-
ваются этим реагентом до о-ди-аминобеизолов (1.2.3.3).
1.2.2.4. Гидр оксидами и в щелочной среде применяется для раскрытия
фуроксанового кольца до двух оксимных групп в беизофуроксанах.
Впервые эту реакцию осуществили Цинке и Шварц в 1899 г. [137]:
NOH
Vo + 2NH2OH ------ R-l—
+ n2 + н2о
NOH
О
в водно-спиртовом КОН, слабое нагревание.
(R = Н, 4-Ме, 4,6-Ме2 [137]: 5(б)-Ме [25, 137, 180], МеО, ЕЮ, Вг [181], С1 [25]. 4-Вг [181];
5-С1-4-МеО, 5-С1-4-ЕЮ [180] (в оригинале неправильно указано 5-С1-6-Ме и 5-С1-6-ЕЮ, ср.
[11, с. 262]); кроме того, восстанавливались 5,5'-ди(бензофуроксанил) [95], 5,5'-ди(бензо-
фуроксанил)сульфон (выход 15%) [198], 1,2- и 4,5-аценафтофуроксаны [182]).
Обычно к смеси исходного фуроксанового соединения и солянокислого
гидроксиламииа (3—8 молей на 1 моль фуроксаиа) в воде или водном
спирте постепенно прибавляют концентрированную водную щелочь.
Конец реакции определяют по прекращению газовыделеиня. Восста-
новление идет легко уже при комнатной температуре или при слабом
нагревании (обычно не выше 60°С).
Более сильное нагревание нежелательно, так как о-хиноидиоксимы
легко замыкаются в соответствующие фуразаны (1.2.1.10). Это ие отно-
сится к аценафтохииоидиоксиму, который не дает фуразановую систему.
С другой стороны, более сильное нагревание требуется при действии
гидроксиламина на фуроксановый цикл, сконденсированный с N,N'-flH-
оксидным пиридазиновым циклом [194]:
°Х Z°
N“N
7 \
NH;OH • HCI R / — с — \ R
4он А
/ 4
(R = Me, Ph)
выход 70—80%
N N
NH20H HCI (6—12 молей), пиридин (25—50 молей), 100°С, 30 мин.
Таким способом впервые был получен диметилтетраоксим.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
93
4-Нитробеизофуроксаи при действии гидроксиламииа настолько легко
отщепляет нитрогруппу, которая, восстанавливаясь, уходит в виде ам-
миака, что получить иитрохииоидиоксим ие удалось [181].
Восстановление 6-метилпиридо[3,2-с] фуроксаиа гидроксиламином сопро-
вождается аминированием пиридинового ядра, что характерно и для
некоторых других пиридиновых производных [ 195]:
О
выход 54%
NH2OH HCI (7,6 моля), Et2NH в водном спирте, 20—36°С, 1 час.
В этих условиях бензофуроксан восстанавливается в о-бензохиион
с выходом 30%. Замена диэтиламииа на этаиоламии уменьшает выходы.
Гидроксиламии пассивен по отношению к несконденсированному
с ароматической системой фуроксановому кольцу. Так, метилбеизоил-
[119] и феинлацетилфуроксаньг [196] даже прн длительном нагревании
с гидроксиламнном (в пиридине при 80°С) только оксимируются по
карбонильной группе (IL2). Не реагирует со щелочным раствором гидро-
ксиламина и о-фталоилфуроксан (2,3-иафтофуроксаихинон-1,4) [197].
1.2,2.4а . Феиилгидроксиламии восстанавливает бензофуроксан в нейт-
ральной среде [758]:
выход 36%
О
t
PhN=NPh
PhNHOH (2 моля), в EtOH, 25°С, 16 час.
1.2.2.5. Бойер и Эллцей в конце 1950-х годов иашли другой удобный
реагент для раскрытия фуроксанового кольца беизофуроксанов в диоксим-
ную группировку — боргндрид натрия [142, 143]:
О
МВН4 (1,2 моля), в спирте,
Диглиме, 35-Л5 0 С.
выход 54% за 0,5 часа (R = Н),
41% за 3 часа (R = Me)
Реакция протекает очень легко. Как и прн восстановлении гидроксил-
амином, следует избегать более высоких температур, если нежелательно
превращение дноксимов в фуразаиы (1.2.1.10).
94
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Столь же легко восстанавливается в этих условиях формальный аналог
бензофуроксана — и-динитрозобензол до «-бензохиноидноксима, Но нитро-
зобензол, как и фенилгидрокснламин, с высоким выходом превращает^
в азокснбензол, а л-нитрозофенол в щелочном растворе (фактически
монооксим «-бензохинона) — в «-аминофенол. Оптимальное количество
боргидрида натрия подобрано эмпирически —1,1—1,3 моля на 1 моль
бензофуроксана. Количественными опытами установлено, что на 1 моль
бензофуроксана расходуется в действительности 0,85 моля боргидрида
натрия и почти столько же выделяется водорода.
Бензохиноидиоксим, по-виднмому, в свою очередь может восстанав-
ливаться, Действительно, в специальных количественных опытах было
показано, что с боргидридом натрия диоксим реагирует не только по
уравнению
поскольку на 1 моль диоксима расходуется -1 моль боргидрида натрия
(вместо 0,5 моля) и выделяется лишь -1,4 моля водорода (вместо 2 молей)и
Однако продуктов восстановления ди оксима выделено не было.
Механизм восстановления боргидридом натрия заключается, по-види*
мому, в присоединении гидрид-иона к одному из атомов азота с после,
дующим (илн одновременным) раскрытием цикла, по аналогии с бейрут-
ской реакцией (1.6.1.14) [7, с. 793]:
О
Несконденснрованное с ароматической системой фуроксановое кольцо
восстанавливается боргидридом натрия лишь с трудом, причем в диалкил-
фуроксанах труднее, чем в диарилфуроксанах:
R /— R
// V NaBH*. R—г]-------fj-R
'V/X NOH NOH
NaBH4 (1—1,3 моля), в диоксане, r2 Изомер Выход, %
диглиме, 100— 16О°С, несколько Ме2 «нти- 4
часов [142, 143]. И>2 cuhQ3> 43
анти- 18
1.2. Восстановление фуроксавового цикла
95
Поэтому при наличии в такого рода фуроксанах карбонильных групп
последние можно восстанавливать в мягких условиях, не затрагивая
фуроксанового кольца (П,2).
1,2.2.6. Если к фуроксановому кольцу присоединены сильно электро-
отрицательные заместители, например атомы брома или хлора, то окис-
лительный потенциал кольца повышается настолько, что оно пре-
терпевает восстановительное расщепление по внутрицнклической связи
X—О уже при действии аминов8. Атомы галогена в образовавшемся
диоксиме замещаются затем на аминный остаток:
Вг —Г--ГВг
RHN~-----ij— NHR
NOH NOH
rnh2
rnh2
NOH NOH
PhNH2 (8 молей), в спирте, кипячение, 1,5 часа [199, 200];
NHj (16 молей), в спирте, 60—100°С (в запаянной ампуле) [200].
Диэтиламин как более сильное основание преимущественно замещает
бром в исходном дибромфуроксане (11,6) и лишь в незначительной степени
восстанавливает кольцо до диоксима.
Окислительное действие фуроксанового кольца видно из того, что ани-
лин в большой мере превращается в «анилиновую чернь» — известный
продукт окисления анилина, а аммиак превращается в азот,
Дихлорфуроксан, естественно, более сильный окислитель, чем дибром-
фуроксан, С анилином поэтому он реагирует уже в кипящем эфире, а не
в кипящем спирте, как дибромфуроксан. Кроме того, с диэтиламином он
дает в основном продукт своего восстановления — дноксим, а не продукт
замещения атомов галогена.
В фенилхлорфуроксане (т,пл. 66°С) реакционная способность гете-
роцикла заметно понижается: вещество не реагирует с анилином,
аммиаком и даже с гидразином при нагревании в водной или спиртовой
среде [92].
Напротив, иитрохлорфуроксан реагирует с аммиаком уже при ком-
натной температуре, причем не только образуется диаминоглиоксим,
но и происходит дальнейшее его взаимодействие с нитрохлорфурокса-
ном по типу нуклеофильного замещения нитрогруппы [586] (см. раз-
дел П.7).
Анилин способен размыкать фуроксановое кольцо в бензофуроксане, но
поскольку оно не подвержено столь сильному оттягиванию электронов,
как в дигалогенфуроксанах, то для реакции требуется значительно более
высокая температура [201]. Первоначально образуется, очевидно,
О’Хинондиоксим, который с избытком анилина превращается в о-хинон-
гг-------
и предполагаемом раскрытии дибромфуроксана до диоксимной структуры в кислой среде
см. 1,1.4,
96
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
дианил. Кроме того, как это свойственно о-беизохиноиу [202» с. 1376]
происходит аминирование ядра анилином:
Ввиду хиноидности бензольного ядра в бензо фуроксане [И, с. 54] и(
исключено, что сначала аминируется бензольное ядро, а затем раса
крывается фуроксаиовое [201 ].
Вместо аиилнна с равным успехом можно использовать м- и n-roi
луидииы, o.n-диметилаиилин, (3-иафтиламин (но не о-толуидии и а-нафг
тиламии) [201]. При нагревании с и-анизидииом в бромбеизоле при 155°<3
происходит лишь осмоление [27]. Глицин при комнатной температуре нв
реагирует [45].
4-Бромбеизофуроксаи менее способен к восстановлению и не реагируем
с анилином; ие вступает в реакцию и 1,2-иафтофуроксаи [201];
Напротив, если ввести в бензольное ядро бензофуроксана сильи^
электроотрицательную нитрогруппу, то фуроксановый цикл раскрываете^
при действии анилина уже при слабом нагревании [203]:
PhNH;
PhNH2 (1 моль), в спирте, слабое нагревание.
Это влияние нитрогруппа оказывает только из положения 4. Есл!^
перевести ее в положение 5, то фуроксановый цикл не изменяется при
нагревании с анилином, а происходит лишь аминирование в бензольное,
ядро с замещением иитрогруппы (П.8.3.1).
По этому признаку можно предполагать, что у динитропроизводиого 54,
полученного нитрованием 1,2-нафтофуроксаиа, одна из нитрогрупПг
находится в положении 4, а не 5 (как считалось первоначально [204]):
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
97
Т.пл. 166° С
(См. также П.8.2.)
При действии анилина иа 5-хлор-4,6-дииитробеизофуроксаи в первую
очередь замещается атом хлора (IL8.3.1).
о-Фенилеидиамии как более сильный восстановитель, чем анилин,
превращает бензофуроксан в диоксим уже при слабом нагревании в
ледяной уксусной кислоте [25, 137]. Взятый в избытке (например, 2 моля
на 1 моль бензофуроксана), о-фенилендиамии связывает диокснм в фена-
зиновую структуру 55
NH2
+ 2Н2О.
nh2
55
Поэтому для выделения диоксима нужно использовать в реакции с бензо-
фуроксаном лишь ограниченное количество г;-фенилендиамии а.
С раскрытием фуроксанового кольца и образованием окснмиых групп
реагирует и фталоилфуроксан [197]:
o-(NH2)2C6H4
(избыток), нагревание в ледяной АсОН.
4 Хмельницкий Л. И.
98
I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
хотя, строго говоря, в этом соединении фуроксановое кольцо сконденси-;
ровано не с ароматическим циклом. Предположение о промежуточном
образовании диоксима основано на том, что заведомый диоксим в этой
реакции дает тот же самый конечный продукт. о-Феиилеидиамин частично
превращается в 2,3-диаминофеназнн (55).
Неконде ней рова иные фуроксаиы с простыми алкильными и арильными
заместителями не реагируют с анилином, например диметил-, дифенил- и
мети лбе нзоилфуроксаны [205].
Раскрытие гетероцикла в бензофуроксане с образованием о-хинон-
диоксима при действии диэтиламина начинается, по-виднмому, с атаки по
атому азота N-оксидной группы [153а]:
Et2NH (13 молей), кипячение (56°С), 15 час.
Образующийся винилэтиламин в свою очередь может реагировать
с бензофуроксаном, давая хииоксалин-К,К'-диоксид (см. 1.6.1.2).
1.2.2.7. Гидразиигидрат восстанавливает дибромфуроксан в очень
мягких условиях (с последующей заменой брома) [206]:
n2h4 • н,о
Вг н h в
NOH NOH
NH2NH—-— NHNH,
II II 2
NOH NOH
N2H4 Н2О, в МеОН, охлаждение льдом, 15 час.
Бензофуроксан гладко (выход 90%) восстанавливается до о-хинон-
диоксима спиртовым раствором гидразингидрата (1,25 моля) и гидроксида
натрия при 20—35°С [731], а также при нагревании [758]:
n2h4
выход 50%
N2H4 HCI (1,3 моля), NaOH, в EtOH. 60°С, 30 мин.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла
99
I.2.2.8. Феиилгидразии при нагревании в спиртовом растворе раскры-
вает фуроксановое кольцо в диоксиме дибензоилфуроксана, превращая
его таким образом в тетраоксим, который постепенно выпадает в осадок
[179]:
Ph—п 7 г п Ph II 1 \\ II PhNHNHj NOH n n NOH '°" чо Ph II II II II rh NOH NOH NOH NOH
Т.пл.156°С
phNHNHj, в спирте, нагревание.
(Если оксимные группы ацилированы, реакция протекает иначе,
см. 1.2.1.16.)
Метильный аналог — диоксим диацетилфуроксана — таким путем не
удалось перевести в соответствующий тетраоксим, несмотря на широкое
варьирование условий; происходило значительное разложение. В уксусно-
кислой среде получался в небольшом количестве лишь продукт реакции по
боковой цепи— замены одной оксимнон группы на фенилгидразонную
(П.3). Искомый тетраоксим был получен иначе (I.2.2.4).
При действии на 4,6-динитробензофуроксан фенилгидразин дает не-
устойчивое, взрывоопасное твердое соединение красного цвета [203].
I.2.2.9. Гидразобензол восстанавливает бензофуроксаны до о-бензо-
хиноидиоксимов [198]:
О
HN—ph
I
HN—Ph
1,2 моля
в бензоле, -20 ° С, 10—15 час.;
в ДМФА (3 моля PhNHNHPh),
-20 ° С, 24 часа, выход 65%;
в бензоле выход 52%.
выход 55—67%
N —Ph (X = Н, Cl, Вг)
+ II
N — Ph выход 92%
в спирте, КОН, 25°С. 30 мин., выход 60% [758].
При 55—60° С реакция в бензоле и ДМФА протекает за 10 мин., но выход
снижается на 10—20%.
1.2.2.9а. Семикарбазид — эффективное и сравнительно дешевое сред-
ство для восстановления бензофуроксана в диоксим [758]:
выход 60-90%
H2NCONHNH2 ' НС| (1.3 моля), КОН. в EtOH, 25—35°С, 20—30 мин.
100 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
1.2.2.96. л-Толуолсульфогидразид также эффективно восстанавливает
бензофуроксан до диоксима [758]:
ra-MeC6H4SOaNHNHa
(R=H,Me,Cl)
выход 70-90%
n-MeC6H4SO2NHNH2 (1 моль), КОН, в EtOH, 25—35°С, 20—30 мин.
1.2.2.10. Восстановление указанного выше диоксима дибензоилфурокса-
на (т.пл. 156°С) до тетраоксима удается также хлористым оловом и
концентрированной соляной кислотой в среде уксусной кислоты [151].
Второй изомер этого диоксима (т.пл. 115°С) не восстанавливается ни тем»
ни другим восстановителем [151] (см. также раздел 1.2.2.3).
1.2.2.11. Сульфиды аммония и натрия легко восстанавливают как
бензофуроксаны, так н неконденсированные фуроксаны. Дифенил-
фуроксан [207] и бензофуроксан [141] в виде суспензии в водном растворе
аммиака или едкого натра при 0—20°С восстанавливаются током серо-
водорода (1 моль для бензофуроксана) соответственно до дифенил-
глиоксима (т.пл. 211 °C, выход 78%) и до о-бензохииондиоксима.
Бензофуроксан восстанавливается до диоксима также гидросульфидом
натрия (1 моль) при 25—35°С; аналогично были восстановлены
5(6)-метил-, хлор- н бромбензофуроксаны и 1,2-нафтофуроксан [141].
В более жестких условиях восстановление идет и дальше (1.2.3.7). Если
реакционную смесь без выделения диоксима перегнать с паром, то полу-
чаются бензофуразаны (1.2.1.11).
1.2.2.12. Гладко восстанавливается бензофуроксан до диоксима
тиолятами:
+ ArSH
McONa
О NOH
NOH
+ ArSSAr
(Ar = Ph,
р-нафтил)
выход -100% выход 90%
MeONa в MeOH и ТГФ (бензофуроксан в избытке), ~20°С, несколько часов [208];
я-МеСбНдБН (2 моля), КОН, в EtOH, 50°С, 45 мин.; выход 25% [7581;
o-Nh^CtfH^SH (2 моля), КОН, в EtOH, 30°С. 30 мин,; выход 40% [758].
ON
’ \ NaOH
zO + HSCH2CH(NH2)COOH --
N 2 моля
О
NOH
NOH
выход 83%
SCH2CH(NH2)COOH
+ I
SCHaCH(NHo)COOH
выход 83%
NaOH в водном спирте, pH 9,6, 22°C, 1 час [209].
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 101
Аналогично реагирует и 2-меркаптоэтаиол. Поскольку иа 1 моль бензо-
фуроксана расходуется 2 моля тиола, а скорость реакции имеет первый
порядок по каждому из реагентов, то предполагается, что лимитирующая
стадия реакции заключается в образовании промежуточного продукта,
который со второй молекулой тиола необратимо распадается на конечные
продукты реакции [209].
З-Метил-4-хлорфуроксан при действии тиофенолята калия подвергается
восстановительному расщеплению [569] (см. раздел И.6).
Бензофуроксан реагирует с HS-группой в каталитическом центре акти-
дина и папаина, превращаясь в о-бензохинондиоксим [791].
1.2.2.12а. Тиомочевииа восстанавливает бензофуроксаны до диоксимов
с умеренными выходами [758]:
(R=H,Me,Cl)
выход 40-50%
H2NCSNH2 (2 моля). КОН. в EtOH, 25—35°С. 20—30 мин.
1.2.2.126. Дитиоиит натрия быстро восстанавливает бензофуроксан
в дноксим при нагревании [768]:
Каг8г04
-2SO2
a NOH
NOH
выход 75%
^азЗзО^ (I моль). КОН. в EtOH, 70°С, 2 мин.
102 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
1.2.2.13. о-Амииофеиол восстанавливает бензофуроксан в днокснм,
окисляясь при этом в феноксазиновое производное [208]:
nh2
MeONa
ОН
О
MeONa в МеОН, -20 ° С, 2,5 часа.
NOH
NOH
выход 82%
выход 62%
1.2.2,14. Гидрохинон в присутствии оснований количественно окисляется
в хинон при действии бензофуроксана, который переходит
в диоксим [208]:
ОН
NH3 в ТГФ, -20° С, несколько часов.
О
выход -100%
(Заместители в молекуле гидрохинона предотвращают дальнейшую реак-
цию между хиноиом и диоксимом.)
1.2.2.15. В метанольном растворе гидроокиси калия бензофуроксан
легко восстанавливается до хннондиоксима [19]:
ONOH
NOH
в растворе
перегонка
с паром
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 103
Диоксим не был выделен в свободном виде, но образование его не вызы-
вает сомнений, н на эту реакцию впоследствии ссылаются [28] именно как
на реакцию образования о-хинондиоксима.
1.2.2.16. Восстановление бензофуроксана в бензофуразан (выход 40%)
наблюдалось также в процессе кипячения его в спиртовом растворе
эквимольного количества этилата натрия прн попытке осуществить
в этих условиях реакцию бензофуроксана с азнном циклогексанона [134]
(ср. 1.6.1.1).
Механизм восстановительного действия этих щелочных агентов заклю-
чается, по-видимому, в атаке алкоголят-ионом по одному нз атомов азота
(ср. 1.6.1.14), с последующим отщеплением молекулы альдегида
[7, с. 793];
1.2.2.17. Расщепление фуроксанового кольца на две оксимные группы
может происходить в бензофуроксанах при действии меди в соляной
кислоте, но в этих условиях чаще всего наступают дальнейшие пре-
вращения (1.2.4.1).
1.2.2.18. Прнсоединение двух атомов водорода к беизофуроксаиу, а так-
же к 6-аза-4-нитробензофуроксану9 было зафиксировано в условиях масс-
спектрометрии, при введении вещества в масс-спектрометр через баллон,
нагретый до 250°С [210]. Свидетельством служит пик М + 2. Было
высказано предположение, что захват водорода происходит за счет воды,
адсорбированной на стенках баллона. Продукт присоединения авторы
изобразили формулой 56, хотя более правдоподобна, пожалуй, хинон-
Диоксимная формула. Пик М + 2 дают в этих условиях также и бензо-
хиноны, превращаясь, по-внднмому, в днокснбензолы. Присоединяющийся
водород происходит из адсорбированной воды; косвенно это подтвержда-
ется тем, что если баллон перед опытом обработать тяжелой водой D2O,
io хиноны дают пнк М + 4 [210].
4 В статье [210] нитрогруппа в формуле пропущена.
104 Е. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Пик М + 2 был зафиксирован также в масс-спектра
1,3-диметил-5,6-фуроксанотетрагидропиримидиидиона-2,4
[102].
1.2.2.19. Своеобразное внутримолекулярное восста-
иовлеиие-окисление, известное под названием перегруп*'
пировки Богданова, приводит к раскрытию фуроксанового*
кольца дигидронафто- и а нтрафур оксансульфокислот. При действии щело-
ни два атома водорода формально переносятся с карбоцнкла на фурокса^
новый цикл, который раскрывается до диоксимной группировки;
7—10%-ный NaOH (5 молей), 5°С, 2 часа, затем 20°С, 18 час.
X Н 7-ОН 6-NO2 6-SO3Na
7%-ный NaOH (6 молей), 10—15°С, 14 час. [161].
выход 58%
10%-ный NaOH, 10°С, 20 час. [212].
Выход зависит от продолжительности реакции и количества щелочн.
С уменьшением этих параметров он снижается [144]. Повышать темпе-
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 105
ратуру реакции нельзя, так как образующиеся о-хинондиоксимы очень
7егко циклизуются в соответствующие фуразаны (1.2.1.10), которые по-
бочно получаются даже при указанных температурах.
Отщепление бисульфита натрия происходит лишь в ничтожной мере
(П.9)-
Большое значение для направления раскрытия цикла имеет щелочность
среды. При слабой щелочности фуроксановый цикл размыкается иначе —
с образованием амино- и нитрогрупп (1.2.4.7).
В фенантреновой системе, однако, размыкание фуроксанового цикла до
аминонитрогруппировки происходит при любой щелочности среды,
в том числе и в растворе едкого натра (1.2.4.7); в этом случае раскрыть
фуроксановое кольцо с образованием диоксима не удалось [213].
Для дифуроксаиоантраценовой системы 57 большее значение имеет
температура, чем щелочность: при нагревании как в щелочи, так
и в содовом растворе фуроксановый цикл раскрывается до амино- и
нитрогрупп [212] (ср. 1.2.4.7).
Оба типа раскрытия фуроксанового цикла, характерные для пере-
численных дигидрированных сульфокислот, и составляют в совокупности
перегруппировку Богданова. Она была открыта Богдановым с сотрудни-
ками в 1950-х годах. Горелик [214] обобщил эти работы и подробно
обсудил оба направления перегруппировки. По мнению Горелика, воз-
можен следующий механизм раскрытия фуроксанового кольца до двух
оксимных групп:
106 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Протоны метиленовой группы сильно оподвижены влиянием двух поло-
жительно заряженных гетероатомов — азота и серы (58). Щелочь отщеп-
ляет один из протонов, и оставшаяся электронная пара по цепи сопря-
жения оттягивается к азоту (59). Ввиду большей поляризуемости сопря-
женной системы этот электронный сдвиг осуществляется легче, чем под
влиянием чисто индуктивного сдвига серы (который в конечном итоге'
должен привести к отщеплению сульфит-иона). При отрыве протона от
углерода, несущего сульфогруппу, происходит смещение электронов по
цепи сопряжения ко второму атому азота (60).
В образовавшейся структуре 61 из двух внутрициклических связей;
N—О больше поляризована (по направлению к О) связь между двумя:
нейтральными атомами N и О, чем между нейтральным атомом О и отри-,
цательно заряженным N, так как во втором случае заряд компенсирует
меньшую электроотрицательность атома азота и смещение электронов
в сторону атома кислорода ослабляется. В результате легче происходит
гетеролиз связи между нейтральными атомами N и О с образованием
диоксима (62).
Изучением дигидросульфокислот Богданов занялся, помимо всего
прочего, ввиду их легкой доступности. Вполне возможно, что перегруппи1
ровка будет происходить и при других подходящих электроотрицательных
заместителях вместо сульфогруппы. •
Как видно из предложенной схемы механизма, важную роль играет
также расположение N-оксидной группы в фуроксановом кольце. Богданов
считал [146, 161], что N-оксидная группа расположена у второго,
а не у первого атома нафталиновой системы, основываясь на том, что
нитрогруппа после перегруппировки образуется именно у второго атома
углерода (1.2.4.7). Горелик пришел к тому же заключению о положении
нитрогруппы, рассмотрев путь формирования фуроксанового кольца при
синтезе соответствующих дигидросульфокислот [214].
1.2.2.20. Формальдегид в щелочной среде раскрывает фуроксановое
кольцо на две оксимные группы в пирролино[3,4-с]фуроксаиовой системе;
побочно происходит рециклизация в N-гидроксиимидазольный цикл [777]:
30% CHjO в воде, NaOH. до 40°С, 1 Ьас.
Такое же размыкание (с выходом -50%) произошло и при действии
бутанона-2 в присутствии основания в метиловом спирте [777]. Пред-
полагается, что в этих условиях спирт превращается в формальдегид,
с которым и происходит реакция.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 107
1.2.3. Восстановление до двух аминогрупп
Восстановление этого типа, более глубокое, чем предшествующих двух
типов (до фуразанов и диоксимов), характерно прежде всего для беизо-
фуроксановых систем.
Из предыдущего изложения видно, что фуроксановое кольцо в таких
системах восстанавливается, как правило, легче, чем в сконденсирован-
ных фуроксанах. Поэтому те реагенты, которые восстанавливают некон-
денсированное фуроксановое кольцо до фуразанового или до двух оксим
ных групп, при действии на бензофуроксаны в тех же условиях зачастую
способны к более глубокому восстановлению — до двух амино-групп. В
число таких восстановителей к настоящему времени вошли хлористое
олово, олово в соляной кислоте, цинк в уксусной кислоте, водород в при-
сутствии металлических катализаторов, сульфиды аммония и натрия
Более того, даже вовсе не активные по отношению к иеконденсиро-
ванному фуроксановому кольцу реагенты подчас проявляют особо по-
вышенную активность в бензофуроксаиовом ряду, размыкая гетероцикл
с образованием двух аминогрупп. Такими реагентами оказались иодистый
водород, гидразингидрат.
С другой стороны, если восстановитель легко раскрывает конденсиро-
ванное фуроксановое кольцо только до оксимных групп (гидроксиламин,
боргидрид натрия), то попытка усилить действие восстановителя нагре-
ванием приводит лишь к замыканию оксимных групп в фуразаио-
вое кольцо (1.2.1.10), которое с этими восстановителями далее не реа-
гирует.
Наконец, имеются восстановители, настолько сильно действующие, что
восстанавливают фуроксановое кольцо не только в бензофуроксанах, но
и в не конденсированных фуроксанах. Так ведет себя литийалюминий-
гидрид-
L2.3.1. Олово в коицеитрнрованной соляной кислоте было первым
восстановителем, который использовался для восстановления бензо-
фуроксанов до диаминов: сам беизофуроксан превращался в о-ди-
аминобензол [215], а 1,2-нафтофуроксан— в 1,2-диаминонафталнн
(и 1,2-нафтофуразан в качестве главного продукта) [133]. Реакция
требовала нагревания при 60—70°С в течение нескольких часов.
При наличии электроотрицательных заместителей в ядре восстанов-
ление протекает легче — уже при комнатной температуре из 4,6- и
5,6-динитробензофуроксанов были получены соответственно 1,2,3,5- и
1,2,4,5-тетрааминобеизолы [203].
L2.3.2. Хлористое олово действует аналогично. В соответствующие
Ди аминосоединения были переведены беизофуроксан [137] и 2,3-нафто-
фуроксанхинон-1,4 [197]. Во втором случае сначала восстанавливаются,
ло-видимому, карбонильные группы и среднее кольцо становится аромати-
ческим, под влиянием чего фуроксановое кольцо обретает способность к
108 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Бензо ди фуроксан восстанавливается в тетраамниобеизол [216]:
условия не указаны.
SnCl2
Так же реагирует и соответствующий циклический тетраоксим
(3,5 моля SnCl2) [216].
I.2.3.3. Цинк в кислой среде восстанавливает до соответствующих
о-диаминов бензофуроксан (в уксусной кислоте) [137] и 4-метокси-5-
хлорбензофуроксан (в спиртовом растворе хлористого водорода) [180].
На примере нафтофуроксансульфокислоты показано, что выход ди-
амина сильно повышается (с 40 до 90%) при небольшой добавке хло-
ристого олова [144]:
Zn (-10 г/ат), 3%-ная НС1 (~25 молей), SnCl2 (0,3 моля), 80°С, 1 час.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 109
1.2.3.4. У дигидронафтофуроксансульфокислоты фуроксановый цикл
восстанавливается до аминогрупп при действии цинка в щелочной
среде [160]:
Zn
NH3, NaOH
выход 54% (в NH3),
80% (в NaOH)
Zn (8,8 г-ат), в водном NH3 или 40%-ном NaOH, ~20°С.
В восстановлении участвуют два атома водорода дигидробензольного
кольца. Под их влиянием кольцо в щелочной среде раскрывается до двух
оксимных групп (1.2,2.19), которые, очевидно, далее под влиянием цинка
восстанавливаются до аминогрупп. Примеры восстановления оксимной
группы в аминогруппу цинком в водном растворе аммиака известны [217].
1.2.3.5. Цинк с примесью серебра в присутствии трифторуксусного
ангидрида восстанавливает фуроксановый цикл в тиено[3,4-с]фуроксанах с
образованием 3,4-диациламино-2,5-дигидротиофенов [218]:
Zn—Ag
CF3CONH NHCOCFj
R = H [776]; (CH2)4COOMe,
выход 40% [218,776].
Zn (1% Ag) в (CF3CO)2O и MeOCH2CH2OMe, 5’С, 85 мин.
1.2,3.6. Водород в присутствии платинового катализатора раскрывает
фуроксановый цикл в бензофуроксанах до аминогрупп легко [106]:
в AcOEt, начальное давление 2 атм, ~20°С, 21 час.
ОМе
1.2.3.7. Сульфид аммония в водно-спиртовой среде восстанавлива-
ет бензофуроксан до о-фенилендиамииа, сам окисляясь в тиосульфат
Я37].
110 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
2.3-Пиридофуроксан был восстановлен до 2,3-диаминопиридина суль-
фидом натрия [219]:
NaiS
выход 17%
Na?S (0,9 моля), в водном метаноле, кипячение, 12 час.
Преходящее интенсивное красное окрашивание раствора свидетельствует
о промежуточном образовании о-хинондиоксима. Его можно выделить при
восстановлении в более мягких условиях (1.2.2.11).
1.2.3.8. Йодистый водород раскрывает фуроксановое кольцо, не за-
трагивая нитрогруппы:
50%-ная HJ (8—15 молей), 50°С.
X N3 С1 Н
Y Н н no2
Выход — 44 60
диамина, % [220] [220] [195]
При большом избытке йодистого водорода (43 моля) азидогруппа вос-
станавливается в аминогруппу (выход 47%), но нитрогруппа по-прежнему
не изменяется [220]. Впоследствии, однако, этот опыт воспроизвести не
удалось [50].
Реакцию с иодистым водородом использовали для количественного
определения бензофуроксана: добавляют KJ в растворе уксусной и
20%*ной соляной кислот и выделившийся иод (4J2 на 1 моль бензофурокса-
на) оттитровывают тиосульфатом [720].
I.2.3.9. Гидразингидрат восстанавливает фуроксановое кольцо до двух
аминогрупп в бензофуроксанах, не содержащих электроотрицательных
заместителей (ср. 1.2.1.15) [147]:
н20
(R = Н, Me)
N2H4 Н2О (большой избыток), в спирте, слабое нагревание, 5—6 час.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 111
1.2.3.10. Литийалюминингидрид, один из сильнейших восстановителей,
размыкает фуроксановое кольцо до двух аминогрупп в ароматических
конденсированных системах в мягких условиях [31]:
О
выход 30%
UAIH4 (4 моля), в эфире, кипячение 1,5 часа, затем ~20°С, 6 час.
Промежуточным продуктом не является диоксим, так как, например,
диоксим, соответствующий аценафтофуроксану, восстанавливается в
1,2-диаминоаценафтилен (63) с тем же выходом лишь при 40-часовом
кипячении.
Образование диаминосоединений авторы этого исследования — Дориов,
Фуст и Иордан— считали одним из доводов против строения бензо-
фуроксана по типу о-динитрозобензола, так как нитрозобензол в этих
условиях восстанавливается в азоксибензол.
Литийалюминингидрид и водород над никелем Ренея — только два пока
известных восстановителя, которые способны раскрывать до двух амино-
групп фуроксановое кольцо, не сконденсированное с ароматической систе-
мой. Однако параллельно происходит также разрыв связи СС кольца (1.13).
1.2.4, Восстановление до аминогруппы и иигрогруппы
Этот вид восстановительного размыкания фуроксанового кольца стоит
особняком среди трех типичных направлений размыкания, упомянутых
в начале раздела 1.2. Если первые два направления— с образованием
двух оксимных или двух аминогрупп— затрагивают обе стороны кольца
н отличаются между собой лишь степенью восстановления, причем второе
направление часто является продолжением первого и оба имеют общие
реагенты, то в третьем направлении восстанавливается только одна
сторона кольца, а другая остается фактически в прежней степени
окисления. Третье направление не имеет прямой связи с первыми двумя
и реализуется, как правило, под влиянием иных реагентов.
В отличие от всех остальных типов восстановления фуроксанового
кольца, которые были открыты давно, еще в 90-х годах прошлого
112 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
столетия, рассматриваемый тип размыкания стал известен лишь в 1950-х
годах (Богданов — 1953 г., Дж. Бойер — 1955 г.). Он наблюдался только
на конденсированных ароматических системах.
1.2.4.1. Дж. Бойер с сотрудниками [185] наблюдал этот тип восстанов-
ления при действии меди в концентрированной соляной кислоте
(в спиртовой среде) на беизофуроксан и 5(6)-метилбензофуроксан. Позже
Мэллори с сотрудниками усовершенствовал методику [221] и распро-
странил реакцию на другие бензофур оксаны:
R3
R1
Си
HCI
nh2
выход 55—79%
NO2
Си (1,1 г-ат.), конц. НС1 (2,5 моля), в спирте, кипячение 4 часа.
(R1, R2 = 4-С1-5-МеО, 4-МеО-5-С1 [106], 4-Вг-5-МеО, 4-МеО-5-Вг, 4-EtO-5-Cl [221], 4,6-
(NO2)2, 15 г-ат. Си в EtOH или МеОН [743]).
Согласно Дж. Бойеру [185], реакция начинается с разрыва фурокса-
нового кольца и образования хелатного медного комплекса диоксима
в алсфи-форме (64). В кислой среде этот комплекс превращается в нитро-
зоарилгндроксиламин (65), причем быстрее, чем в изомерный устойчивый
комплекс днти-диоксима (66). Далее следует внутримолекулярное окис-
ление—восстановление до нитроанилина:
В подтверждение этого механизма авторы работы [185] показали, что
о-нитроанилии образуется с высоким выходом (> 70%) из заведомого
о-бензохинондиоксима в тех же условиях. Выход устойчиво сохраняется
при уменьшении количества меди с 2,1 до 0,06 моля на 1 моль диоксима
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 113
(хотя при полном ее отсутствии реакция не идет). Одиако столь же резкое
уменьшение количества соляной кислоты сводит выход практически
к нулю- Реакция диоксима протекает и в присутствии хлоридов меди, но
с меньшим выходом (40—50%).
Промежуточным соединением не может быть бензофуразан, так как
образец заведомого бензофуразана в этих условиях не изменился [185].
Предложенный механизм согласуется с тем фактом, что в продукте вос-
становления замещенных бензофуроксаиов аминогруппа занимает место
рядом с заместителем, близким к фуроксановому ядру. Действительно, та-
кое положение заместителя стерически сильно препятствовало обращению
N-оксидной группы в его сторону (см. 1.1.10.8 и 4-метилбеизо- и 4,6-
диметилхинолино[5,6-с]фуроксаны в табл. 4) и рядом с ним располагался
другой атом азота кольца, который и вошел затем в состав аминогруппы.
Если близкий к ядру заместитель убрать, то другой, дальше отстоящий от
ядра заместитель (т.е. в положении 5 или 6 бензофуроксана) не будет ока-
зывать заметного стерического влияния и соотношение обоих возможных
фуроксановых изомеров сильно выровняется (некоторые 5- и 6-заме-
щениые бензофуроксаны в табл. 4), а вместе с этим выровняются и шан-
сы на образование аминогруппы в обоих положениях бензольного цикла.
Это и наблюдалось на примере 5(6)-метилбензофуроксана. Соотношение в
этом веществе 5- и 6-изомеров при —46°С в среде хлороформа составляет
1,1 : 1 (табл. 4), а соотношение соответствующих им о-амиионитро-
толуолов после восстановления медью при нагревании в соляной кислоте
(в спиртовой среде) составило весьма близкую величину: 1,5 : 1 [185].
Си + конц. HCI. в спирте, нагревание.
I }4 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Структура исходного бензофуроксанового соединения может сущесд*
венно влиять на склонность промежуточного днокснма к дальнейшим
превращениям. Так, 1,2-нафтофуроксан при действия медн в соляной
кислоте дает лишь следы аминоннтронафталина. Главная же часть ис-
ходкого вещества превращается, видимо, только в диокснм, так как при
перегонке подщелоченной реакционной смеси получается 1,2-нафтсй
фуразан [185]. 9,10-ФенантрохннонднокснМ' прн действии меди в соляной
кислоте дает лишь хелат с медью [185].
Неконденсированные фуроксановые системы не реагируют с медью
в концентрированной соляной кислоте. Так, днфенилфуроксан в описанных
выше условиях не изменяется, равно как и соответствующий ему
дифенилглиоксим в анти- н син-формах [185].
1.2.4.2. Превращение бензофуроксановой структуры в о-ннтроан»ц
липовую происходит также при действии сульфитов и арил- или алкилЦ
сульфинатов щелочных металлов [222]:
выход 91% (X = МеО)
(примесь 4-Х для X = Мб
С1), выход 96% (X = Н)
[732]
выход 85—90%
(X = 5-МеО, 4-0 и смссье
4- н 5-Ме)
NajSOj (1,1 моля), в 2%-ном спирте, 60—70°С, 1 час;
RSC^Na (1 моль), в водном спирте, 90°С, 1—2 часа.
(X = Н, Me, МеО, Cl; R = Me, Et, Ph, o-MeCfiH4, o-HOOCC6H4 [222]; X = H, R = Ph, в
MeOH, 20°С [28])
Природа заместителя X влияет на расположение образующихся нитрон
н аминогрупп в бензольном ядре. Раскрытие фуроксанового кольца обычна
протекает гладко.
1.2.4.3. Аналогичный тнп раскрытия кольца обнаружен прн действии
на бензофуроксаны вторичных аминов [152, 153]. Высказано мнение, что
атаке подвергается неокнсный атом азота кольца;
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 115
выход 5—50%
реакция протекает только без растворителя, в избытке амина.
[X = Н. СТ. R2 = Ме2, Et2, (СНэ)^ (СН2)5, (СН2СН2)2О, (СН2СН2)2^Ме].
С повышением температуры развивается н другое направление реакции
[1.2.1.18, уравнения (1) н (2)]. Оно, как правило, преобладает при введении
электроноакцепторных заместителей в бензофуроксан. 5(6)-3амещенные
бензофуроксаны реагируют только в виде одного, более стабильного нз
двух изомеров, как видно из примеров с X = С1 (см. выше)
и CF3, COOEt [1.2.1.18, уравнение (2)]. (О положении равновесия между
изомерами см. табл. 4.) Прн X - 5(6)-ОМе, NO2 получаются лишь мало-
стабнльные не идентифицированные продукты. Прн X = 5(6)-NO2 реакция
протекает бурно даже при -30°С.
4,7-бнс-(Метилсульфоннл)бензофуроксан раскрывается, как указано
выше, прн действии пнпернднна (15 молей) в ДМФА прн ~20°С за 3 часа
(выход 38%) [606].
Прн нагревания бензофуроксана с днэтнламином обнаружено наряду
с указанным выше продуктом (10%) множество других продуктов реак-
ции [153а] (см. разделы 1.2.1.1, 1.2.2.6, 1.2.5.3,1.6.1.2).
Днфенил- и 1,2-нафтофуроксаны не реагируют с пиперидином даже при
температуре его кипения.
При наличии двух метнлсульфонильных групп реакция протекает
и в растворителе [606].*
MeS02
NR2 N(CH2)5 N(CH2CH2)2O
T. пл., °C 201 210
Выход. % 38
HNR.2 (14 молей), в ДМФА, -20°С, 3 часа.
В случае феннл сульфонильных групп прн действии морфолина помимо
указанного раскрытия цикла (т.пл. 212°С) происходит нуклеофильное
замещение одной нз сульфонильных групп (раздел П.8.3.1).
1.2.4.4. Диметилсульфоксид прн повышенной температуре может раз-
мыкать фуроксановое кольцо до нитрогруппы н замещенной аминогруппы
116 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
[223], видимо, по такому' же механизму [36, с. 52]:
(Х=Н, NO2)
I.2.4.5. Щелочи и ал к оголи ты металлов размыкают пиридофурокса^
новую систему так, что иитрогруппа оказывается рядом с пиридиновый
атомом азота; это наводит на мысль, что пиридофуроксаиовая систем^
реагирует в термодинамически меиее выгодной форме, в которой
(см. 1.1.10.9) N-оксидиэя группа находится рядом с пиридиновым атомоЦ
азота [223а]. Одновременно происходит вступление окси- или алкоксид
группы в орто-положение пиридинового ядра:
(R = Me,Et)
1.2.4.6. Амины действуют иа пиридофуроксаиы совершенно так же
[223а]:
RNH2 или R2NH
-20° С, в воде
[RNH2 = NH3, MeNH2, EtNH2, BuNH2; R2NH = Me2NH, Et2NH, O(CH2CH2)2NH,
На примере реакции с морфолином показано, что в безводной среде
промежуточно образуется стабильный кристаллический аддукт с двумя
молекулами амина, легко разлагающийся горячей водой до конечного
продукта.
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 117
I.2.4.7. Наконец, восстановительное расщепление фуроксанового коль-
ца до амино- и нитрогрупп осуществляется как одно из двух направлений
перегруппировки Богданова, открытое и изученное в 1950-х годах на
примере 3,4-дигидро-1,2-нафтофуроксан-4-сульфокислоты. Реакция в этом
направлении протекает при нагревании в слабоосновной10 среде,
восстановителем формально служат два атома водорода, которые пере-
ходят на гетероцикл в конечном счете с дигидробензольиого кольца,
оставляя после себя двойную связь [224]:
a. NajCOj
выход 90%
б. НагСОз
выход 88%
а. 1%-ный NajCOj (4,2 моля), кипячение, 10 мин.
б. 14%-ный NajCOj (4,5 моля), кипячение, 2 часа.
в. 10%-ный №2СОз (4,2 моля), кипячение, 3 часа.
Реакция протекает гладко при кратковременном (1—10 мин.) кипячении
в 1%-ном растворе соды. При комнатной температуре реакция протекает
очень медленно: даже через 18 час. выход составляет лишь 45%.
При длительном кипячении фуроксанового соединения в растворе соды
получается оксииитросоединение, так как образующееся первоначально
аминонитросоединение в этих условиях теряет аминогруппу в результате
гидролиза. Поскольку гидролиз протекает количественно, то по выходу
аммиака можно определять выход амиионитросоединения без выделения
последнего. Для протекания реакции в этом направлении концентрацию
соды можно поднять и выше 1%.
Вместо соды можно использовать поташ [146].
Такие же превращения были осуществлены для различных замещенных
сульфокислот дигидронафтофуроксана (67), а также для сульфокислот
Дигидроантра- (67а) н дигидрофенаитрофуроксанов (68):
1 (1 t-J
п сильнощелочной среде расщепление идет по другому направлению перегруппировки
Богданова — до двух оксимных групп (1.2.2.19).
118 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Фуроксан 67
X 6-ОН [225, 17]
67 67 67
6-SO3Na[145] 6-NO2[I46] 6-NH2[17]
Выход 1-амино-2-нитро- 85
сульфокислоты-4, % (нафталин-
сульфокислота)
74 33 мал
Фуроксан
X
Выход 1-амино-2-нитро-
сульфокислогы-4, %
67
7-ОН [17,211]
65
(по NH3)
67а 68
Н[161]
90
(антрацен-
сульфокислота)
Н [226]
26
(фенантрен-
сульфокислота)
При X - 7-ОН (67) получить аминоннтросоединение в свободном виде
не удалось [225], выход его был определен по аммиаку, выделившемуся
при гидролизе [211].
Амнноннтросульфокколота из соединения 68 образуется с высоким вы*
ходом (даже в растворе едкого натра), но при подкислении выделяется 3
низким выходом (26%) из-за того, что в слабокнслых растворах она легкой
теряет сульфогруппу, гладко превращаясь в 1-амнно-2-нитрофенантреЯ^
[226].
Для днфуроксаноантраценовой системы 57 большее значение, чем
щелочность среды, имеет температура: при нагревании фуроксановый?
цикл раскрывается до амино- н нитрогрупп не только в содовом растворе,
но и в растворе щелочи [212]:
NaOH
Na2CO3
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 119
выход 40—50%
5—15%-ный NaOH или 1%-ный Na2COj, кипячение, 1—1,5 часа.
На основании того, что ннтрогруппа в продуктах реакции всегда
занимает положение 2, Богданов заключил, что и N-оксидная группа
в исходных фуроксановых соединениях находится у того же атома
углерода [146, 161].
Горелик, подробно обсудив перегруппировку Богданова, предложил
для размыкания фуроксанового кольца до амнно- н нитрогрупп следующий
механизм [214]:
Как и прн раскрытии кольца до двух оксимных групп (1.2.2.19), реакция
начинается с отщеплением двух протонов: одного от метиленового звена
(69 -4 70) н второго от углерода, несущего сульфогруппу (71). Но далее
процесс идет иначе: ввиду слабой основности среды отрицательный заряд.
120 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
передающийся на азот в пара-положенин к сульфогруппе (71), притягивает
протон нз реакционной среды н образуется промежуточная структура 72,
В этой структуре нз двух виутрнциклнческнх связей N—О больше^
поляризована (смещением электронов к кислороду) связь HN—О, чем
связь О—NO, так как электронная плотность у NH понижена под
электроноакцепторным влиянием сульфогруппы, а у атома азота вто-
рой связи электронная плотность повышена под влиянием внецнк-
лнческого отрицательно заряженного атома кислорода. Поэтому гете-
ролизу подвергается связь HN—О, что н ведет к образованию амино- и
нитрогрупп.
Этот механизм следует рассматривать лишь как рабочую гипо-
тезу, поскольку известны случаи разрыва фуроксанового кольца до
амино- и нитрогрупп и в сильно щелочной среде, как указывалось
выше.
1.2.5. Восстановление до аминогруппы и ннтрозогруппы
Этот вид восстановительного размыкания фуроксанового кольца стал
известен еще позже, чем размыкание до аминогруппы н интрогруппы, и
представлен пока небольшим числом примеров.
Наиболее полно эта реакция представлена на примере фуроксанопири^
мидннов, которые вступают в нее прн действии первичных и вторичных
аминов [585]:
NR*R2 Т.пл., °C Выход, % NR1!?2 Т.пл., °C Выход, %
nh2 187 44 N(CH2'CH2)2O смола 95
NHEt 68 45 NHMe 204 73
NHPh 148 80 NHCH2Ph 123 42
NCH(Me)Ph 93 84 N(CH2)4 143 85
NMe2 125 90
N(CH2)5 100 62
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 121
Нижняя формула на схеме (с. 120) показывает, что некоторые амнны за-
мещают днметнламнногруппу в пнрнмндиновом ядре. Этого можно избе-
жать, если пнрнмнднновое ядро будет содержать две диметнламино-
группы:
hn(ch2)4
в EtOH,20'C
NMe2
Т.пл. 118*С,
выход 41%
Полученные иитрозосоединения окрашены в синий нлн сине-зелеиый цвет.
Предполагается, что амин атакует по месту сочленения колец,
фуроксановое кольцо раскрывается по длинной связи N(O)—О и обра-
зующаяся ннтрозогруппа уходит с протоном амина в виде UNO:
Если пнрнмнднновое кольцо способно к прототропной таутомерии
(например, прн замене NMe2 на ОН) н тем самым терять ароматический
характер, то прн действии аминов оно само будет раскрываться с
сохранением фуроксанового кольца [585].
Аналогичный рассмотренному выше тип раскрытия фуроксанового
кольца обнаружен н прн действии аминов на бензофуроксан [153а];
ЕЦЫИ
выход 5%
Однако в данном случае, как считают авторы, он является результатом
вторичного процесса — взаимодействия днэтиламина с о-хинонднокснмом,
образующимся нз бензофуроксана (см. раздел 1.2.2.6).
Прн действии дезоксибснзоииа в щелочной среде бензофуроксан быстро
восстанавливается до о-иитрозоаиилнна [153а]. Реакция начинается,
122 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
очевидно, по типу взаимодействия с другими енолами (раздел 1.6.1.6), н^|
продолжается иначе:
PhCH2COPh (1,1 моля), КОН в МеОН. саморазогрев, 5 мин.
1.2.6, Восстановление до других группировок
Эти пока очень немногочисленные реакции восстановления проводились
с помощью тех же реагентов, которые использовались при восстановлении
фуроксаиов до фуразанов, диоксимов и диаминов, но в более жестких
условиях.
Типичным результатом обсуждаемого ниже глубокого восстановитель-
ного расщепления фуроксанового кольца является образование таких
группировок, как диметиленовая и нитрильиая. В некоторых случаях
продукты разрушения кольца еще не выяснены.
1.2.6.1. До диметиленовой цепочки восстанавливается фуроксановое
кольцо при сильном нагревании с концентрированной нодистоводородиой
кислотой и красным фосфором [117]:
Ph ;---г—Ph
N N Т и'~ сн2си2 -рЬ
'°' \
57%-ная Ш (3—4 моля), красный Р (8 молей), 190—210°С, 9—10 час.
В этих условиях из йодистого водорода и фосфора образуется фосфин,
который может служить действующим началом.
При менее сильном нагревании' реакция останавливается на стадии
фуразанового цикла (1.2.1.6).
1.2.6.2. При использовании большого избытка циика в уксусной кислоте
фуроксановое кольцо, несконденсированное с ароматическим, также
восстанавливается до диметиленовой цепочки11. Реакция требует более
11 Бензофуроксаны с избытком цинка и уксусной кислоты дают о-диамины (1.2.3.3).
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 123
сйльного нагревания, чем при восстановлении до диоксимов,
й протекает, очевидно, через промежуточное образование последних
(1.2.2.3):
Zn + АсОН
кипячение
RnrrR
HON NOH
~ r-ch2-ch2-r
выход-40% [227];
(К = п-МеСбЩСО, ол-Ме2СбНзСО [228. с. 492], ri-MeOQH4CO [229])
Ледяную уксусную кислоту разбавляют водой или спиртом до концен-
трации 70—75%.
При малом избытке уксусной кислоты сверх количества, требуемого
для восстановления до диоксима (2 моля), не достигается четких
результатов. Так, при использовании 3,7 моля уксусной кислоты
3(4)-(^л-метнленднокснфенил)-4(3)-метилфуроксан превращается в азот-
содержащее вещество невыясненного строения [98].
При объемистых заместителях, создающих пространственные препят-
ствия, восстановление промежуточного диоксима может прекратиться на
стадии диимина [115]:
a. Zn + АсОН
NOH NOH
д г_____д г б. Zn + АсОН
II II АГ ——-
NH NH
выход 76% (а), 60% (б)
(Ат = о,o’, n-Me3QH2)
Zn (-50 г-ат.), 84%-ная АсОН (310 молей), 80—90°С, 4,5 часа.
Если заместителями являются группы COOEt [230] или
СОСМе2СООМе [231], то восстановление в аналогичных условиях дает
сложную смесь продуктов.
4,5-Аценафтофуроксан при нагревании с цинковой пылью восста-
навливается деструктивно до нафталина [182].
Один из фуроксановых амидов превратился в дигидропиразиновое
производное [135]:
Me-,—r CONHPh
// V
Т.пл. 124° С
Zn
АсОН
Т.пл. 215 °C
Zn (Ц г-ат.), АсОН (9,5 моля), в спирте, ~20°С, 15 мин.
124 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикля
Второй изомер амида (т.пл. 147°С) в этих условиях восстанавливается
до своего фуразанового аналога (1.2.1.9).
1.2.63. Образование пиразинового кольца происходит при длительной
нагревании фур оксан опиримидиидиоиовой системы с пиперидином или ди-
метиланилииом [102]:
HNfCHih
или PhNMtj
в HN(CH2)5 с диоксаном, кипячение, 8 час.
в PhNMe2, кипячение, 8 час.
Бензофуроксан при нагревании с диэтиламииом дает беизотриазииовую
систему [153а]:
EtzNH
выход 10%
Et2NH (13 молей), кипячение (56°С), 15 час.
I.2.6.4. При добавлении в реакционную смесь с аминами [уравнение (а)]
дитионита натрия как восстановителя реакция протекает при комнатной
температуре, ио длится несколько суток. С другой стороны, реакция за-
канчивается за несколько часов при кипячении в ДМФА с дитиоиитом
натрия в отсутствие аминов. В водной среде дитиоиит натрия не реаги-
рует [102].
В,т.пл.268*С (разл.)
зеленый
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 127
I.2.6.5. Трифеиил фосфин при действии на бензотрифуроксан в кипящем
бензоле дает сложную смесь продуктов, в которых фуроксаиовое кольцо
оказывается разомкнутым иа две группировки разнообразных типов
[101а]. Другие два кольца либо сохраняются, либо превращаются в фура-
зановые, либо тоже раскрываются. Атака происходит по неоксидиому
атому азота или по атому углерода:
Авторы выделили 5 продуктов реакции А, Б, В, Г, Д с выходами от
0,2% (Д) до 9% (Б). Часть из них могла получиться в процессе обработки
реакционной смеси при выделении из иее продуктов.
1.2.6,6. Трифеиилфосфит при очень сильном нагревании расщепляет
дизамещенные фуроксаны на две молекулы нитрила [232]. Поскольку
в столь жестких условиях эта реакция характерна для дизамещеиных
фуразанов, а фуроксаны превращаются в фуразаиы в значительно
менее жестких условиях (1.2.1.5), то Кацман и Моффат [232] пред-
полагают, что процесс протекает через промежуточное образование
фуразанов:
(PhOJjP
---- 2RCN.
(РЮ)зР (4 моля), 27О°С, разогрев, затем кипячение (36О°С), 15 мин.
R Me Et Ph п-МеСК^Нд фурил-2
Выход нитрила, % 39 65 87 31 22
Фуроксаиовое кольцо, сконденсированное с шестичлеииым неаромати-
ческим карбоциклом, испытывает напряжение, благодаря чему разрыв
связи С—С и образование нитрилов происходят при меньшей темпе-
ратуре:
(ЕЮЬР
(R = Н, Мс)
R
выход 45—65%
'EtO)jP (9 молей), кипячение (158°0,4 часа [76].
128 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
(ЕЮ)3Р
(ЕЮ)зР, длительное кипячение (158°С) [113].
Еще легче (ввиду еще большего напряжения) разрывается фу
роксановое кольцо, сконденсированное с пятичленным карбоций
лом:
Мс
(МеО)3Р
выход 88%
[76, 233]
(МеО)зР (25 молей), кипячение (110°С), 4 часа.
В этих условиях соединения 73, содержащие сконденсированный с фу-
роксановым шестичленный цикл, восстанавливаются только до фура-
зановой структуры (1.2.1.5).
Циклопентенофуроксаны 74—76 превращаются в динитрилы при
действии триметилфосфита особенно легко в растйоре бензола-, время
полупревращения при 40—70°С составляет 0,5—2,5 часа [76].
Акрелл, Алтаф-ур-Рахман, Боултон и Браун [76] на основе нако-
пившегося экспериментального материала для различных типов фурокса-
нов пришли к убеждению, что из двух мыслимых путей протекания
реакции (а и б) следует предпочесть путь а:
1.2. Восстановление фуроксанового цикла 129
Действительно, реакция циклопентенофуроксанов 75 и 76 имеет первый
порядок как по фуроксану, так и по фосфиту. Первый порядок по фосфиту
означает, что фосфит участвует в медленной стадии, определяющей
скорость реакции, и что, следовательно, исключается путь б — медленное
раскрытие фуроксанового цикла (без участия фосфита) и последующее
быстрое восстановление с участием фосфита (известно [99], что
восстановление нитрилоксидных групп с фосфитами протекает, как
правило, быстро).
Правда, нагреванием соединений 74 и 76 в присутствии фенила цетиле на
(1.10) была доказана возможность раскрытия фуроксанового цикла до
нитрилоксидных групп. Однако такое раскрытие этих соединений
происходит при более высокой температуре (соответственно 100
и 55°С), чем их восстановление до динитрилов (соответственно 70 и 40°С)
[76]; следовательно, раскрытие их до динитрил оксидов в процессе восста-
новления маловероятно.
Более того, фуразановое кольцо раскрывается с образованием нитрил-
оксидного производного легче, чем фуроксановое. Это было пока-
зано на примере 1,2-аценафтофуразана, который начинал превращать-
ся в нитрилоксидное производное при температуре на 20—30° С ниже
той, при которой соответствующий фуроксан (75) еще не изменялся
[ИЗ].
Наконец, циклогексенофуроксаны 73 восстанавливаются до динитрилов
именно при той температуре (158°С), что и соответствующие фуразаны;
при меньшей температуре (110°С) восстановление прекращается на
образовании фур азанов (1,2.1.5) [76].
Остановимся на реакциях восстановления, продукты которых остались
неизученными.
J.2.6.7. При наличии атомов галогена у фуроксанового кольца по-
следнее, как мы уже знаем, легко восстанавливается до диоксима даже
при действии аминов (1,2.2.6). Более сильные восстановители вызывают
более глубокие изменения. Так, при действии амальгамы натрия в воде
Дибромфуроксан быстро переходит в раствор с появлением аминного
5 Хмельницкий Л.И,
130 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
запаха [234]. Легко протекает реакция и при нагревании с сульфидом ам*
мония; выделяется сера [234].
1.2.6.8. Хлорфуроксаны реагируют как окислители и с но д истиц
натрием, выделяя свободный иод [235]. Из трех изученных соединений -4
монохлор-, дихлор- н метнлхлорфур оксанов — быстрее всех реагирует!
монохлорфуроксан, а медленнее всех— метнлхлорфуроксан. При 21°^
в ацетоновом растворе монохлорфуроксан выделяет из йодистого натрий
за 2 часа 0,50 моля иода (на 1 моль израсходованного вещества), дихлор|
фур оксан — 0,26 моля иода и метилхлорфуроксаи — менее 0,01 мол^
Выделение иода монохлорфуроксаном завершается через 6 час. — 0,66 мой
ля. У дихлор фур оксана эта величина достигается через 8 час. (а реакций
не завершается и за 24 часа); количество образовавшегося за 24 часа иода
составляет 1,12 моля. Метилхлорфуроксаи за это время выделяет всещ
-0,02 моля иода.
Состав продуктов превращения хлорфуроксановых соединений
установлен.
Авторы исследования считают, что окисление ноднд-аннона проис*
ходит за счет положительно заряженного хлора фуроксанового соеди$
нения. Однако исключить возможность окисления за счет самого фуро-
ксанового ядра нельзя. Действительно, по данным этой же статьи свой
бодный иод выделяется из йодистого натрия даже диметилфур оксаном,
хотя н чрезвычайно медленно. Далее, иод из йодистого натрия в ацс-
тоновом растворе выделяется также метил- и феннлнитрофур оксанам®,
[236].
Окислительная способность последних выражается также в том, что
при взаимодействии их с гидросульфидом HSR (цистеином), помимс|
нуклеофильного замещения нитрогруппы на сульфидный остаток SR (II.7)i
происходит сдваивание в дисульфид RS—SR (цистин) [236].
Восстановление бнс-(арилсульфонил)фуроксанов разными способам®
давало лишь масло с запахом тиофенола [237].
I.2.6.9. Дит иадифосфетаи дисульфид восстанавливает бензофуроксаи
в бензотиадиазол [733]:
дисульфид (1 моль), в толуоле, кипячение 4 часа.
13. Перегруппировка Боултона—Катрицкого 131
1.3. Перегруппировка Боултона—Катрицкого
1.3.1. Примеры и условия
В 1962 г. Боултон н Катрнцкий [79, 238] открыли интересную пере-
группировку нитробензофуроксанов, заключающуюся в перераспреде-
лении валентных связей между фуроксановым кольцом и соседней
нитрогруппой таким образом, что одна сторона фуроксанового кольца
«объединяется» с нитрогруппой в новое фуроксаиовое кольцо, а другая
сторона превращается в новую нитрогруппу; конечный результат таков,
как если бы фуроксаиовое кольцо переместилось в сторону иитрогруппы и
поменялось с ней местами.
Перегруппировка была обнаружена при нитровании 5-метилбензо-
фуроксана:
KNO? + H2SO4
0°С
Т.пл. 167—169 ° С.
выход 100%
ЗО^С, 2 часа или 120°С, 3 мин.
Первичный продукт нитрования плавится при 98—100°С только при
быстром нагревании, затем затвердевает и снова плавится уже лишь
около 160—165°С. При медленном нагреве плавление при 100° не про-
исходит; наступает лишь размягчение около 80°С с окончательным плав-
лением около 160—165°С. Неудивительно поэтому, что Дрост [239],
впервые проводивший это нитрование и перекристаллизовывавший
продукт нитрования из уксусной или азотной (d - 1,4) кислоты, имел в
Руках после всех операций не первичный продукт 78, а перегруппн-
5*
132 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
роваиный 79, которому приписывал строение 78. Такое же заблуждений
постигло и других авторов12 [138, 240].
Совершенно аналогичная картина наблюдалась и при нитрований
5-хлорбензофуроксана, с той лишь разницей, что перегруппировка проис^
ходила несколько труднее: полное превращение достигалось при 100°С н
течение 1 часа (раствор в 1,1,2-трихлорэтане) [79]. Кратковременное УФ^
облучение при комнатной температуре ие вызывает перегруппировку [16].
5-Бром-4-иитробеизофуроксан перегруппировывается при 120°С в те1*
чеиие 10 мин. с выходом 60% [110].
Электроиодонориые 5-заместителн сильно облегчают перегруппировку
[80]. Так, прн наличии 5-метоксигруппы первичный продукт нитрований
перегруппировывается в структуру типа 79 уже при 33°С. Поэтом^
продукт с т.пл. 160°С, полученный после нитрования при 0—5°С и по*
следующей перекристаллизации из спирта при нагревании, ошибочно
принимали ранее за первичный продукт нитрования со структурой типа 7Й;
[138]. Если в положении 5 находится оксигруппа в анионной форме (ц|
щелочной среде), то перегруппировка происходит при -20°С [240а]. При
наличии 5-ацетиламииогруппы первичный продукт нитрования претер-
певает перегруппировку уже в процессе нитрования даже при -5°C и вы-
деляется продукт типа 79 (при -5сС можно спектрально обнаружить про-'
дукт типа 78 в маточнике) [80]. Однако, если в 5-м положении 4-иитро-
бензофуроксаиа находится фтор, который по электр оо трицате ль иостц
значительно превосходит хлор и бром, то перегруппировку вызвать ие:
удается [110]; правда, немаловажную роль играет здесь, видимо, и про-
странственный фактор (см. 1.3.2).
1.3.2. Роль 5-заместителя и других факторов
Без 5-заместнтеля перегруппировка не протекает. ПМР-спектрЦ
4-иитробеизофуроксаиа (типа АВС) и 4,6-дииитробензофуроксаиа (типа
АВ) ие меняют своего вида в интервале температур -50+ +180°С [42]..
Второе соединение (помеченное дейтерием) ие перегруппировывается
также при растворении его в щелочи и последующем выделении под-
кислением [241]. Перегруппировку 4-иитробеизофуроксана нельзя вызвать
и УФ-облучением [16].
Для выяснения причин устойчивости этих иитропроизводиых была изу-
чена молекулярная структура 4,6-дииитробеизофуроксаиа методом рентге-
иоструктуриого анализа [242]. Длины связей и валентные углы показаны'
ниже, см. схематические изображения 80 и 81 (стандартные ошибку
0,02 А и 1°). 4-Нитрогруппа, находящаяся рядом с фуроксаиовым ядром,;
12 В связи с этим было приписано неправильное строение и продукту дальнейшего нитро- i
вания: считая, что вторая нитрогруппа вступала в соединение 78, авторы приписывали -
продукту строение 5-метнл-4.6-динитробензофуроксана [138, 239, 240], тогда как на самом
деле нитровалось соединение 79 и получался 7-метнл-4,6-динитробензофуроксан.
1.3. Перегруппировка Боултона—Катрицкого 133
практически копланарна с циклической системой: оиа повернута вокруг
связи CN всего иа 2,7° (вторая иитрогруппа повернута на 8,9°). Расстояние
между кислородом 4-иитрогруппы и ближайшим азотом фуроксанового
кольца составляет 2,63 А, что существенно меньше суммы (2,9 А) эф-
фективных ван-дер-ваальсовых радиусов атомов кислорода и азота. На
основе анализа литературных данных авторы считают, что само по себе
столь короткое расстояние не обязательно должно означать валентное
взаимодействие. Одиако валентный характер взаимодействия, по мнению
авторов, можно признать, если учесть совокупность других особенностей
структуры. Во-первых, связи CN фуроксанового кольца (1,37 и 1,40 А)
существенно длиннее, чем во всех других до сих пор изученных фуро-
ксановых системах (1,29—1,33 А) [И, с. 18, 32]. Во-вторых, связь СС,
наоборот, самая короткая (1,40 А) среди аналогичных связей всех фурокса-
новых систем, изученных методом реитгенеструктурного анализа (1,41—
1,43 А) [И, с. 18, 32], и очень близка подлине к ароматической связи СС
(1,39 А [59, с. 129]). В-третьих, виутрициклическне связи NO по длине
очень близки друг к другу (1,41 и 1,42 А), тогда как в других изученных
фуроксанах связь N—О (средине значения -1,37 и -1,39 А) значительно
короче связи N(O)—О (средние значения -1,45 и 1,48 А) [11, с. 19, 32].
О
81
J 34 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
В-четвертых, 4-нитрогруппа практически копланарна с кольцом. Этн:
соображения дают основание допустить, что молекула 4,6-динитро-^
бензофуроксана стабилизирована больше за счет структуры 82, чем з&
счет структуры 83.
В случае перегруппировки Боултона—Катрицкого должна получиться
совершенно идентичная молекула, следовательно, в предполагаемом пере-
ходе от исходного соединения к конечному энергетического выигрыша
нет. Сам же процесс перехода, как показано на схеме 84, должен
сопровождаться довольно большими перемещениями атомов. Так, атомы
кислорода и «фуразановый» атом азота должны переместиться на 0,6—
0,7 А. Эти перемещения достаточно велики, чтобы сделать мало-
вероятным переход (по крайней мере, быстрый) между двумя совершенно
одинаково построенными структурами, уже в значительной мере
стабилизированными.
Одна из причин стимулирующего действия 5-заместителя заключается,
по-вндимому, в стерическом влиянии («стерическом давлении» [80]) на
нитрогруппу, которая в результате выходит из плоскости бензольного
кольца, теряя в той или иной степени энергию сопряжения с ним- После
перегруппировки новая нитрогруппа имеет возможность принять ко-
планарное расположение и восстановить энергетические потери не-
копланарной нитрогруппы [79].
Пространственным фактором частично можно объяснить тот факт, что
не удалось перегруппировать 5-фтор-4-нитробензофуроксан— из-за малых
1.3. Перегруппировка Боултона—Катрнцкого 135
размеров атома фтора «стерическое давление» на нитрогруппу, видимо,
уже недостаточно для стимулирования перегруппировки [ 110].
Влияние заместителя порой бывает сложным. Так, если рядом с 5-ме-
токсигруппой, очень способствующей перегруппировке (раздел 1.3.1), ввес-
ти еще одну метоксигруппу, то перегруппировка весьма затруднится — не
только потребуется значительно повысить температуру нагревания (с 33
до 110°С), ио н сам процесс пройдет не нацело, а на треть [729]:
но’с
67:33
в толуоле, кипячение 2 или 40 час.
Второй «движущей силой» перегруппировки, как уже отмечалось, яв-
ляются электронные влияния 5-заместителя. Электронодонорные замес-
тители после перегруппировки получают возможность максимального со-
пряжения с нитрогруппой, находящейся теперь в пара-положенин н пол-
ностью копланарной.
Такакис н Хаджнмихалакнс с сотрудниками [760, 762] выявили более
тонкие стернческне влияния со стороны пространственно удаленных
структурных элементов на примере трициклических 5,6-алкилиденди-
окси-4-нитробензофуроксанов:
в PhMe, кипячение 0,5—10 час. (н = 2т6);
в CHCI3, кипячение 1 час. (n= I).
Прн шести-де вятич ле ином (п = 2-г5) анне лированном кольце перегруп-
пировка идет в том же направлении, как и под влиянием 5-метокснгруппы.
При десятичленном (п = 6) кольце проявляется обратное направление
перегруппировки н устанавливается равновесие (а : б = 45 : 55). Но при
пятичленном аниелнрованном кольце осуществляется, как ни странно,
только обратное направление. Разное поведение гомологов авторы
объясняют стернческими причинами.
136 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
—--------.--------
На моделях изомеров а было измерено расстояние между атомом киф
лорода нитрогруппы и ближайшим атомом кислорода аннелироваинога
кольца с учетом наиболее стабильной конформации. Оказалось, что
в пятичленном цикле (n = 1) расстояние между указанными атомами
кислорода составляет 2,80—2,90 А, тогда как для более высоких гомо-
логов оно почти постоянно: 2,50—2,60 А,
Еще важнее то, что по мере увеличения кольца увеличивается сте-
рическое отталкивание между атомом кислорода нитрогруппы и бли-
жайшим метиленовым звеном аннелированного кольца.
Оба вида стерических помех стремятся вывести нитрогруппу из ко-
планарного расположения по отношению к бензольному циклу, что й
служит главной движущей силой перегруппировки.
Пятичленное аннелированное кольцо в изомере а (п = 1) не только ие
мешает копланарности нитрогруппы, но и, будучи само жестко закреплено
в копланарной позиции, благоприятствует передаче «-электронов
эфирного атома кислорода в бензольное кольцо (п—п-сопряжение) [763];
что дополнительно стабилизирует изомер а, в сторону которого и идет
перегруппировка.
В шестичленном аннелированном кольце (« = 2) внутренний угол?
С—О—С (-120°) отклоняется от нормального эфирного угла (-110°), что
ухудшает условия п—п-со пряжения; появляется также стерическое за<
труднение, создаваемое эфирным кислородом по отношению к нитро-
группе, и в результате перегруппировка идет в сторону изомера б. При
дальнейшем увеличении аннелированного цикла эфирный угол С—О—С
искажается еще больше и, кроме того, начинает сказываться стериче-
ское влияние метиленового звена на нитрогруппу, что обеспечивает
дальнейшее значительное облегчение перегруппировки в сторону изомера
б. Правда, при увеличении цикла до п - 5 перегруппировка сно-
ва несколько замедляется, так как благодаря возросшей гибкости цикла
(а также, по-видимому, благодаря эффекту «внутренней сольвата-
ции» («builtin solvation») [764]) атомы кислорода вновь приближают-
ся к плоскости бензольного кольца и п—тт-сопряжение улучшается. Го-
мологи п = 2-г5 выстраиваются в следующий ряд по убыванию легкости
перегруппировки, если оценивать ее по времени кипячения вещества в
толуоле:
п 3-4 > 5 > 2
Время, часы 0,5—1 2 10
В изомере б дестабилизирующее влияние метиленового звена исчезает.
Но при большем цикле, п = 6, как показывает модель, появляется сте-
рическое отталкивание между СН2 и кислородом N-оксидной группы
фуроксанового кольца. По-видимому, благодаря этой дестабилизации
перегруппировка изомера а идет не до конца.
13. Перегруппировка Боултона—Катрицкого 137
Немаловажную роль, очевидно, играют и другие факторы, в частности
природа растворителя. Так, 4,6-динитробензофуроксан, меченный дей-
терием, перегруппировывается при перекристаллизации из уксусной
кислоты [241, с. 2454]:
хотя при нагревании в других растворителях (диоксане, ацетонитриле,
диметилсульфоксиде, 104—-148°С), а также без растворителя (в расплаве
до 180°С) не изменяется [42].
1,3.3. Обратная перегруппировка
Роль растворителя особенно четко проявляется в интересном случае
обратной перегруппировки Боултона—Катрицкого [80]:
Т.пл. 208 ° С
желтый
Т.пл. ?
красный
При нагревании до 150°С без растворителя происходит полное пре-
вращение (без плавления) соединения 86 в соединение 85, хотя следовало
бы ожидать превращения 85 —> 86 под влиянием истерического давления»
фениламиногруппы. По-видимому, «стерическому давлению» противо-
действует сильная внутримолекулярная водородная связь в соединении 85,
которая проявляется спектрально. Соответствующее расстояние Н...О
в соединении 86 значительно длиннее (судя по молекулярным моделям
Дрейдинга).
Однако если 85 нагревать или даже просто выдерживать при ком-
натной температуре в апротонных растворителях, то происходит ожи-
даемая перегруппировка в 86 в соответствии со стерическими требо-
138 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
ваниями. Как известно, апротонные растворители акцептируют npo-s
тон с образованием сильной водородной связи. По-видимому, и в дай*!
ном случае под их влиянием рвется внутримолекулярная водородная
связь, которая стабилизировала изомер 85, и остается лишь дестабили-
зирующее влияние заместителя, вызывающее прямую перегруппи-
ровку Боултона—Катрицкого. Это представление согласуется с тем,
что при нагревании в протонных растворителях 85 ие изме-
няется.
Факторы, ответственные за обратное направление перегруппи-
ровки Боултона—Катрицкого, не столь просты и ие ограничиваются
сказанным выше. Действительно, прн замене феннламнногруппы в
соедниенин 86 иа другие монозвмещенные аминогруппы (n-ClC6H4NH, п-
MeOC6H4NH, PhCHzNH, AcNH) вещество уже ие изменяется при
нагревании без растворителя вплоть до температуры плавления (150—»
220°С) [80]. С другой стороны, прн иалнчнн второй ннтрогруппы ря-
дом с замещенной аминогруппой обратная перегруппировка очень об-
легчается. Это обнаружилось прн нитровании моионитропроизводиого
87 [243]:
Вместо ожидаемого дииитропроизводного 88 получился продукт его
перегруппировки 89, причем нитрование велось при комнатной тем-
пературе. (Выбор между структурами 88 и 89 был сделай по спектру
ПМР.)
1.3. Перегруппировка Боултона—Катрицкого
139
Далее, ие обязательно присутствие аминогруппы. Ее роль может вы-
полнять окснгруппа в виде аниона; обратная перегруппировка происходит
при нагревании К-соли в твердом виде [240а]:
оранжевая
(твердая)
50 ° С, 24 часа
в вакууме
красная
(твердая)
Предполагается, что притяжение нона К® к двум атомам кислорода
в оранжевой соли сильнее, чем в красной, что н служит движущей силой
обратной перегруппировки. В растворе же окси-аинои уже не подвергается
влиянию К®-противоиона и способствует нормальной перегруппировке (см.
1.3.1).
Наконец, при наличии такого заместителя, как азидная группа, не
включающая ни водорода, ии противоионов, обратная перегруппировка
тоже происходит, если судить по конечному продукту термолиза [51]:
Т.пл. 95° С. выход 20%
Т.пл. 118 ° С
Именно ввиду недостаточной еще определенности факторов, влияющих
на прямую н обратную перегруппировки Боултона—Катрицкого, Хобин
[243] не был уверен, получил ли он при гидролизе соединения 89 структуру
140 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
того же типа 90 или перегруппированную, 91, равно как и при замене
атома хлора в 92 на аминогруппу:
Продукт обеих реакций имеет т.пл. 266°С.
Рассмотренный материал по перегруппировке Боултона—Катрицкого
показывает несостоятельность предположения [32, с. 114] о том, что
4-нитробензофуроксаны можно изображать с помощью резонансных
структур типа 78 и 79 (1.3.1). На самом деле это ие резонансные струк-
туры, а самостоятельные реальные соединения.
Белик и Белоусов предложили простой критерий для учета структурных
влияний на направление перегруппировки [715]. Они сформулировали
гипотезу о том, что возможность перегруппировки связана с колебатель-
ным движением атомов в молекуле, в особенности атома азота N-оксидной
группы (N3). На основе этой гипотезы сделан ряд упрощений в расчетной
схеме для вычисления той части колебаний, в которую максимальный
вклад вносит атом N3 фуроксанового цикла. На примере 10 пар фурок-
саиовых соединений были вычислены частоты колебаний с максимальным
участием атома азота N3 и установлено, что перегруппировка всегда
протекает в сторону изомера с меньшей частотой. Расчеты можно
выполнять на персональном компьютере.
Квантово-химическими расчетами этих [716] и других авторов [717]
показано, что перегруппировка сопровождается понижением электронной
плотности на атоме N3.
13. Перегруппировка Боултона—Катрицкого 141
1,3.4. Участие иных 4-заместителей, чем иитрогруппа
Перегруппировка Боултоиа—Катрицкого ие ограничивается взаимо-
действием фуроксанового кольца с нитрогруппой. Роль нитрогруппы могут
играть и другие заместители, содержащие кратные связи [36, 244—246]. В
изученных до сих пор примерах такого рода перегруппировка происходит
настолько легко, что попытки выделения промежуточных продуктов
(заключенных ниже в квадратные скобки) в свободном виде не удавались;
об их образовании судили по структуре конечного продукта, который
получался вместо ожидаемого:
NaNO2 + HCI, 0 ° С [244].
выход 75%
ArN® в 25 %-ной H2SO4, 45 °C [244].
(R = Н, Cl; Аг = o.zi-(NO2)2C6H3)
142 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
в диглиме, 155—160°С, 20 мин, [244],
в ксилоле, кипячение, 30 мин,[245].
выход 69%
13. Перегруппировка Боултона—Катрицкого 143
без растворителя, 150°С [245],
NHSOH
NH2OH НС1 (1,2 моля), 20°С, 4 сут, затем ГСагСОу, 20°С, 3 часа [734].
Этот случай интересен тем, что перегруппировка совершается не в аро-
матическом карбоцикле. При другом положении N-оксидиой группы
перегруппировка ие идет, реакция останавливается на образовании
диоксима.
В случае антраниловой системы перегруппировку можно провести
и в обратном направлении:
Т.пл. 1ОЗ°С, выход 77%,
а АсОН, кипячение, 30 мин. [87].
144 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Т.пл. 127°С, выход 70%
KNOj (1,5 моля), H2SO4 (</ - 1,84), -5-?0DC, выдержка 0—50°С, 1 час [247].
Облегчается перегруппировка, по-видимому, «стерическим давлением»
на нитрогруппу со стороны соседнего заместителя. В отсутствие этого
заместителя превращение антранилового производного в бензофурокса-
новое происходит лишь частично [247]:
Т.пл. 102° С
в CDCI3, 100°С, в запаянной ампуле.
и при термолизе соответствующего нитроазида образуется смесь обоих
производных [247]:
в толуоле, 111°С, 5 час. Т.пл. 102°С, выход -50%
выход -40%
Можно предполагать [36, с. 47], что обратная перегруппировка
нитро антраниловой системы в бензофуроксановую происходит в процес-
се восстановления триметилфосфитом, хотя не исключается и другая
13. Перегруппировка Боултона—Катрицкого
145
возможность — восстановление нитрогруппы в нитрозогруппу, кото-
рая далее вовлекается в перегруппировку аналогично нитрогруппе
[248]:
(МеО)3Р, 111°С,4 часа.
Индазольная система образуется из бензофуроксановой необратимо
[247]:
в спирте, 20°С [247].
(R = Me, El, / = Bu, Ph, CH2Ph,
NH2; r' = H, Cl, OMe),
вь]ход 35—75%
B CDC13 (под давлением),
ДМСО, толуоле, ксилоле,
100— 145°С, 1—37 час. [54].
(R = ОН, OMe, OCH2Ph, OPh, NMe2, NHPh; R' = Cl, OMe)
146 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Поэтому при нагревании 7-нитроантранила с анилином образуется
в конечном итоге индазольное производное [247]:
PhNHj, в ТГФ, кипячение.
Все этн примеры наводят на мысль о том, что в реакции могут
участвовать не только иные заместители, чем нитрогруппа, но и иные
гетероциклы, чем фуроксановый, и тогда перегруппировке Боултона—
Катрицкого можно придать следующий общий внд [244, 246]:
Боултон [36] на многих примерах
продемонстрировал общий характер
этой реакции, которая, по крайней
мере формально, включает нуклео-
фильную атаку по атому азота. Ои
подробно обсудил эту перегруппировку
и представил доводы в пользу синхрон-
ного механизма ее протекания.
1.3.5. Перегруппировка в иекондеисированных системах
Понцио описал реакции, которые можно трактовать как перегруп-
пировку Боултона—Катрицкого в иекондеисированных фуроксановых
системах. Первый пример заключается в изомеризации оксима З-метил-4-
бензоилфуроксана в щелочной среде [119]. Реакцию можно изобразить
следующим образом:
он ° чо
Т.пл. 129 0 С
20%-ный NaOH
0°С
13. Перегруппировка Боултона—Катрицкого 147
NaOz
Me
H2SO4
Ph l \ CHMe
// \\ I
N N NCb
жидкость
Концентрированный раствор оксима в 20%-ной щелочи вскоре начинает
давать бесцветный кристаллический осадок натриевой соли нитросоедн-
нения.
Изображенный на схеме ход реакции представляется более правдо-
подобным, чем в изложении Понцио, который рассматривал ее как
внутримолекулярный перенос кислорода N-оксидной группы фуроксанового
кольца на оксимную группу (с образованием З-метил-4-феннлнит-
рометилфуразана). Это невозможно уже из-за пространственной удален-
ности оксимной группы от N-оксидной. Понцио предполагал, что
N-оксидная группа находится рядом с оксимной. Современные данные
[135] заставляют сделать обратный вывод.(Заключение о строении исход-
ного оксима см. в разделе II.3.) Строение конечного нитропродукта
установлено в [554].
Реакцию можно было бы представить также протекающей через
раскрытие фуроксанового цикла до нитрооксимной группировки (ср. 1.4):
Ph —---------7-r Me Ph -----т----.--— Me
II © I \\ _____ il © -ч II II © ______
no s^,n\ N No N0H N°o _онэ
он V \o
о
Однако замыкание фуразанового цикла в столь мягких условиях мало-
вероятно.
Второй пример представляет собой превращение диокснма дибензонл-
фуроксана в кислой среде или в расплаве [151]:
Т.пл. 134 ° С
110°С, кипячение в 20%-ной НС1 или 115°С (в расплаве).
148 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Образующаяся в результате предполагаемого размыкания фуроксанового
кольца дци-нитрогруппа (93) должна легко замыкать новое фуроксаново^
кольцо с соседней окснмной группой (ср. [11, с. 250]).
Реакцию лучше вести нагреванием вещества в соляной кислоте, чекй
в расплаве, так как в первом случае разложение меньше. В обоих случаям
выделяются следы окислов азота. Конечный продукт реакции получек
также окислением соответствующего днокснма [И, с. 229, 236, 242].
Для другого изомера (т.пл. 156°С) диоксима дибензоил фу рокса на да^С
ных о поведении в горячих кислотах нет. :
Оба известных изомера диоксима диацетилф урокса на (т.пл. 140 Й
190°С) при кипячении в концентрированной соляной кислоте илЦ
в 50%-ной серной разрушаются [249].
Не удалось осуществить подобную перегруппировку н в циклогексена^
фуроксановой системе [36]:
нагревание в PhNC>2, ДМ СО, пиридине.
Вместо этого происходит только изомеризация фуроксанового цикла без
затрагивания оксимнон группы (1.1,5).
Для рассмотренных примеров размыкания фуроксанового цикла под
влиянием соседней группы существуют аналогии в ряду других гетеро-
циклов, например:
Т.пл. 185—210°С
185—2Ю°С (в расплаве), реакция протекает очень быстро.
(R = R' = Ph [250]; R = Me, R' = Ph [250]; R = Ph, R' = Me [251])
100°C, в 20%-ном NaOH [251а].
кипячение в водном спирте, несколько часов.
(R = R‘ = Me [252]; Ph [253];
R = Me, R' = Ph, Me [254])
1.4. Размыкание цикла до а-ннтрооксимной группировки 149
XNH
I
Ph
I
Ph
О Ph
NH
(Ar =Ph, л-МеС^На)
Т.пл. 180—200°C
180—200°C, в расплаве, несколько минут или длительное кипячение в спирте [255],
Подобных реакций известно значительно меньше, чем в приводившемся
выше ряду конденсированных гетероциклически^ систем. Исчерпывающий
список и обсуждение этих реакций дает Боултон, который обобщает их в
виде следующего уравнения [36];
А Х Отрицательные заряды на атомах Е
£/ 11 || и 2 поставлены лишь для простоты
' © 4E'"N ®г? и поДчеРкивают нуклеофильный
характер перегруппировки, которой
могут подвергаться н электронейтральные молекулы.
1.4. Размыкание фуроксанового цикла до а-нитрооксимной группировки
Анджелн в 1894 г., изучая превращения арилметилфуроксанов в щелоч-
ной среде, высказал предположение о размыкании фуроксанового цикла до
а-ацм-ннтрооксимной группировки [256, с, 63],
Унгнаде и Киссинджер [235] в 1963 г. экспериментально показали, что
прн действии водной илн спиртовой щелочи в мягких условиях фурок-
сановое кольцо раскрывается именно до такого фрагмента. Эта реакция
является обратной по отношению к замыканию фуроксанового кольца
при дегидратации а-нитроокснмов [11,1П.З]. Действительно, если подкис-
лить щелочной раствор, образовавшийся после обработки щелочью диме-
тилфуроксана (самого по себе в щелочи нерастворимого), то выделяется
исходный диметилфуроксан с хорошим выходом. Таким образом, этот круг
реакций можно изобразить следующей схемой:
он®
Me—------------Me
If II Q
NOH NOO
OH®
H®
Me-------------Me
II © H ©
NO NOO
Ме1---ii---Ме
NOH NOOH
Реакция размыкания кольца диметилфуроксана в O,1N спиртовом
растворе едкого натра прн 20°С проходит на 97% за 190 мин. За реакцией
следили спектрофотометрнчески. Была выделена также монокалиевая
соль З-нитро-2-окснминобутаиа, хотя ее и не удалось довести до тре-
буемой чистоты.
150 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
бис-(Перфторалкил)фуроксаны в тех же условиях меняют своЦ
УФ-спектр аналогичным образом за 12 час. [168].
Унгнаде и Киссинджер [235] наблюдали щелочное размыкание фурокса-
нового кольца на примере еще пяти симметрично и несимметрично
замещенных фуроксанов: метилхлор-, хлор-, дихлор-, ацетил -а ,а-ди*
нитроэтил-, бмс-(а,а-динитроэтил) фуроксанов. Реакция заканчивалась за
несколько часов. Соли не всех образовавшихся а-нитрооксимов были
стабильны в щелочном растворе. Большинство же из них разлагалось
и прн подкислении, очевидно, по реакции Нефа.
Кольцо молекулы хлорфуроксана в этих опытах могло параллельно
размыкаться и по другому направлению, характерному для монозаме!-
щенных фуроксанов, — с предварительным отщеплением протона от
кольца, ср. [11, с. НО]. Это направление необратимо.
Свидетельство о размыкании фуроксанового кольца до а-нитрооксим*
нон группировки обнаружилось и при исследовании Ад3+-комплекса
диметнлглиоксима [579]. В водном растворе ои постепенно разлагался
с образованием 2-нитро-З-оксиминобутана. Авторы заключили, что под
окислительным действием нона Ag3+ глиоксим замыкается в фуроксановое
кольцо, которое затем размыкается по указанному типу. Авторы, правда^
считают причиной такого размыкания кислый гидролиз. Вопрос требует
дополнительного уточнения.
Поскольку щелочное размыкание до а-нитроокснмной группировки на-
блюдалось на примере фуроксанов с заместителями разного типа, то мож-
но говорить об общем свойстве фуроксанового кольца, по крайней мере не
сконденсированного с ароматическим. В бензофуроксанахтакого раскрытий
фуроксанового кольца пока замечено не было (ср. П.9.3.3, структура 30).
До обобщающей работы Унгиаде и Киссинджера [235] размыкание в
а-нитрооксимы было установлено только на одном, полифункциональном и
очень сложно реагирующем соединении— фуроксандиальдоксиме, извест-
ном в литературе (особенно старой) больше под названием «а-изоциаии-
повая кислота». Сложные превращения а-изоцианиловой кислоты были
исследованы и расшифрованы в основном Виландом и его сотрудниками в
1925—1929 гг. Существенные уточнения в полученные результаты внесли
в 1975 г. Грундманн и сотрудники. Сейчас мы рассмотрим относящийся к
данному разделу материал. Вкратце смысл его сводится к тому, что при
действии основных агентов на а-изоцианиловую кислоту первоначально
образуется а-нитроокснмиое соединение (до снх пор ие выделенное), легко
переходящее в целую гамму других продуктов, которые и наблюдаются (в
разных сочетаниях в зависимости от условий реакции).
а-Изоцианиловая кислота вначале получалась тетрамеризацней грему-
чей кислоты и поэтому была труднодоступным соединением [11, с. 160], но
затем появились простые методы синтеза ее из нитрометана [11, с. 222] и
хлорглиоксима [11, с. 167]. Альдоксимные группы имеют смн-конфи-
гурацию (П.З).
1.4. Размыкание цикла до а-иитрооксимной группировки 151
Легкость раскрытия фуроксанового цикла этого диоксима проявляется
в том, что оно наступает при кратковременном нагревании со столь
слабым основанием, как вода [109, 257—259].
// \г
HON N N
94 °
СН
II
NOH
в воде
100 “С.6 мин.
нс—с——с-----
II II II
HON NOH NOOH
СН
II
NOH
-Н2О
а-изоцианнловая
кислота, т.пл. 170 ° С
н -----— СН—СН
— // \\ I II
N N NO2 NOH
{3-изоцианиловая кислота,
т.пл. 86° С 13, выход 64%
[109, с. 1046]
В образовавшемся промежуточном соединении 95 две оксимные группы,
оказавшиеся рядом, необратимо замыкаются в фуразановый цикл, и полу-
чается малоустойчивая [3-изоцианиловая кислота (96). Строение ее уста-
новлено недавно [109]. Ранее считалось, что она представляет собой просто
геометрический изомер а-изоцианиловой кислоты по оксимной группе [257,
с. 46].
При более длительном кипячении а-изоцианиловой кислоты в воде
происходит отщепление оставшейся в 96 альдоксимиой группы с обра-
зованием 3-нитрометилфуразаиа (97), но в части молекул альдоксимная
группа успевает прореагировать с рядом стоящей иитрогруппой и замк-
нуть фуроксановое кольцо с образованием фуразанилфуроксаиа 98 [109]:
94
НС-
11
HON
в воде Н —]----г— СН—СН
100° С, 20 мии. NOH
Т.пл.86°С,
выход ~4%
Н7Г\Г™2
N N NOj
О
97
Т.кип. 55°С
(0,01 мм),
выход ~85%
Ранее 97 принимали за соединение NC — С( =NOH) — CH2NQ2,, которое
якобы получалось из промежуточного продукта 95 дегидратацией одной
альдоксимиой группы и гидролитическим отщеплением другой, а 98 при-
нимали за циаифуроксанальдоксим — продукт дегидратации одной альдок-
симиой группы в исходном соединении 94 [257, с. 47].
в После тщательной очистки. Продукт реакции первоначально содержит обычно примесь
исходной а-кислоты и имеет повышенную температуру плавления: 107° [1091, 119° [257] и
121° С [259].
152 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Образование соединения 97 происходит также при кипячении заведомой]
|3-изоцианиловой кислоты 96 в воде [257, с. 52} или ее фенилиминноп#
аналога 99 в 2N соляной кислоте [258, с, 23]. Структура последнего теп#
самым находит обоснование [109]. Ранее его принимали за феиилими-1
пометил фуроксанальдоксим [257, с. 48]. Следовательно, можно себе
представить, что соединение 99 образуется из а-изоцианиловой кислоты 94;
н солянокислого анилина [258, 259} через промежуточное соединение—•
(3-изоцианиловую кислоту 96 [109}:
нс-
11
HON
94
PhNHi- на
ТЛ"?
N N NOj NOH
96
н
сн - сн
N N NOj NPh
99
PhNH2 НС1 (4 моля), кипячение в воде да растворения.
В тех же условиях 99 получается и из заведомой |3-изоцианиловой кислоты
[257, с. 52].
Аналогично реагируют и другие ароматические амины, в том числе и
фенилендиамии, хотя формулы получающихся имииов изображались не-
правильно [259}. Можно предполагать, что аналогично протекает реакция
при кипячении 94 с солянокислым фенилгидразином в воде [258, с. 23},
При длительном выдерживании а-изоцианиловой кислоты (94) в кон-
центрированном водном растворе аммиака получаются перицианнловая
(ЮО) и метацианиловая (101) кислоты [258, 260}. В присутствии пиридина
выходы обоих продуктов повышаются н уравниваются [260}:
НС---7--Г— СН
сн—сн
н
II I/ \\ II NH3
HON N NOH 1
94 0
конц. водный NH3 (60 молей),
пиридин (4,5 моля), ~20°С, 3 сут. [260, с. 73].
НС NOH
N N NOj NOH
хо
96
HON
NOH
100
нс-
перицианнловая кислота,
т.пл. 187 ° С, выход -50%
метацианиловая кислота,
т.пл. 70 0 С, выход -50%
HON N N NO?
101
Позже было показано, что совершенно так же реагирует и |3-нзо-
цианиловая кислота (96) [260, с. 53]. Реакция состоит, по-видимому, из
нескольких стадий раскрытия и замыкания циклов [109, с. 1042}.
J.4, Размыкание цикла до а-нитроокснмнон группировки 153
Метацианиловая кислота (101) значительно более устойчива, чем
а-нзоцианиловая (94) [260, с. 64]. Для препаративного получения мета-
цианиловой кислоты реакцию лучше вести при нагревании в растворе
гидроокиси бария [258, с. 28]; кислота получается в виде очень мало-
растворимой [260, с. 74] бариевой соли.
Структура перицианиловой кислоты (100) была установлена лишь
в 1975 г. Грундманном и сотрудниками [109]. Виланд с сотрудниками
придавали соединению линейную формулу [260, с. 64]
NC - С---С-----сн
II II II
NOH NOOH NOH
а еще раньше — формулу 95 (под названием «гидратоизоцианиловая
кислота») [258, с. 14].
Оба направления реакции реализуются независимо друг от друга [260,
с. 64]; тем самым было показано, что первоначальное предположение [258,
с. 28] о том, будто перицианнловая кислота является промежуточной
ступенью при образовании метацианиловой, оказалось ошибочным.
Однако можно утверждать, что перицианнловая кислота является про-
межуточным продуктом в другом превращении а-изоцианиловон кислоты,
а именно при нагревании в щелочи. Действительно, при комнатной
температуре а-изоцианиловая кислота в водной щелочи (как и в водном
растворе аммиака, см. выше) постепенно переходит в перициаииловую
кислоту. При нагревании же как перицианнловая (100), так и а-изо-
цианиловая (94) кислоты в щелочной среде довольно быстро превра-
щаются в кирпично-красную эритроцианиловую кислоту (102):
эритроцианиловая кислота,
т.всп. 125 0 С
а. водный КОН (2 моля), ~20°С. I сут. (258, с. 26—27];
6. 50%-ный водный КОН (6 молей), кратковременное кипячение, выход 75% [258, с. 35];
я. водный КОН, кратковременное кипячение [258, с. 26].
Заведомая р-изоцианиловая кислота 96 при кипячении в водной щелочи
также дает эритроцианиловую кислоту 102 [257, с. 48]. Эта реакция
154 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
может служить довольно чувствительной цветной пробой на указанны^
три кислоты: 94, 96 н 100. , <
При дальнейшем нагревании со щелочью (нли с анилином) эритро-
цианиловая кислота (102) превращается в соединения 1,2,3-триазольного
ряда 107 и 108 (см. в обзорной схеме реакций а-нзоцианиловой кислоты на
с. 155).
При кнпячеиин в соляной кислоте а-изоцианиловая кислота (94) по-
степенно разрушается до углекислого газа, синильной кислоты, щавелевой
кислоты, гидроксил амина (2 моля) и аммиака (немногим более 1 моля)
[258, с. 20]. В отлнчие от хода процесса в щелочной среде,
в соляной кислоте разрушение а-изоцианиловой кислоты протекает ие
через перицнанилевую кислоту (100). Действительно, последняя прн кипя-
чении в концентрированной соляной кислоте не разрушается, а быстро
изомеризуется в [3-эпицианиловую кислоту (104) [258, с. 27]. В менее
жестких условиях (кипячение в соляной кислоте, нейтрализованной ани-
лином, нли выдержка в концентрированной серной кислоте при 10°С)
сначала образуется а-эпицианиловая кислота (103) [260, с. 69]. Этот ряд
реакций можно изобразить через раскрытие нзоксазольного цикла и за-
мыкание фуразанового цикла [109, с. 1040]:
нс- С—С------С —он
„ Л U II II
Н —ON N® NOH NOH
I_____f
—Г—C------C —OH
\\ II II
N NOH NOH
o'
103
а-эпицианиловая кислота,
т.пл. 170° С
// \\ II II
N N NOH NOH
104
Р-эпицнаниловая кислота,
т.пл. 162 ° С
а-ир-Изомеры эпицианиловой кислоты отличаются друг от друга
только структурой гидроксамовой группировки, поскольку прн переводе
последней в карбоксильную группу оба изомера дают одну и ту же
карбоновую кислоту 105, а при отщеплении карбоксильной группы
с одновременным расщеплением фуразанового цикла в спиртовой щело-
чи — один н тот же цианглноксим 106 [260, с. 59, 71].
Все перечисленные выше реакции а-изоцианиловой кислоты н даль-
нейшие превращения объединены ниже в обзорной схеме.
О реакциях а-изоцианиловой кислоты с сохранением фуроксанового
цикла см. в разделе II.3.
156 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Поведение кетоксимных аналогов изоцианиловой кислоты в щелочио^
среде пока не подвергалось столь же тщательному обследованию, и рас-?
крытие цикла до а-нитрооксимной группировки ие обнаружено. К на-
стоящему времени лишь найдено, что при действии щелочи на диоксим:
дибензоилфуроксана (в присутствии спирта) цикл раскрывается до двух,
оксимных групп (1.2.1,17), а при действии на диоксим диацетилфуроксаиа
происходят другие, более глубокие изменения (1.5.4).
Механизм раскрытия фуроксанового цикла до оксимной группы,
и нитрогруппы в щелочной среде не изучался, но вполне резонно пред-
положить. что раскрытие происходит по одному из атомов азота цикла.
Это, в частности, согласуется с представлениями о механизме размыкания
цикла в бензофуроксанах под влиянием нуклеофилов (1.6.1.14).
Ясно, что если в фуроксановом кольце илн в непосредственной близости
к нему появится другое, более подходящее место для атаки гидроксила^
то кольцо уже не обязательно будет раскрываться до а-нитрооксим-
ной группировки, а может трансформироваться и по другому типу, в
соответствии с атакой по новому месту. Это происходит у моноза^
мещенных фуроксанов, где атаке подвергается протон при атоме углерода!1
кольца [11, с. 91, 108, 111], и у карбонилзамещенных фуроксанов, где'
предпочтительно атакуется карбонильный углерод (1.5.2,1.5.3).
Не совсем еще определенно в этом отношении можно интерпрети-
ровать реакцию диароилфуроксана с уксусным и пропионовым ангидри-
дами [261—263]. Понцио и Руджери [263] считали, что под влиянием этих
агентов фуроксановый цикл раскрывается до оксимной и аци-нитрогрупп,
которые ацилируются. Однако О-ацилированные йцм-нитросоединения
весьма склонны к перегруппировкам [264, с. 355], поэтому вероятнее, что
продукты реакции построены по типу 109:
АгСО-,--г-СОАг
// \\ CRCOhO АгСО-------- ц СОАг
x l° NOCOR NOOCOR
(RCO)2O (14—17 молей), 110—140°С, 4—6 час.
. AI-CO-; ОСО Аг || Ar Ph H-MeQfy Ph
NOCOR NOCOR R Me Me El
109 Т.пл. 109, °C 152 167 140
Это согласуется с тем фактом, что при кипячении их в эфирном растворе с
анилином отщепляются не две, а три ацильные группы [263].
Другое направление раскрытия фуроксанового цикла в этих условиях
может начинаться с отщепления ароильной группы и вести к проме-
жуточному образованию а-о ксиминоацето нитрил оксид ной структуры 110,
которая затем присоединяет ангидрид 111:
1.5. Размыкание цикла с отщеплением заместителя 157
RCo') —О—COR
АгСО —г СОАг
// \V
АгСО —С -
II
N
4 OCOR
АгСО —С —C = N—- О + RСО—ОСОАг
II
N
OCOR
110 111
С — ОСОАг
II
N —OCOR
а-Оксиминоацетонитрилоксиды при нагревании способны присоединять
ангидриды карбоновых кислот по нитрил оксид ной группе, давая ацилиро-
ванные гидроксамовые кислоты [11, с. 116]. В среде уксусного ангид-
рида прн комнатной температуре нитрилоксндные группы быстрее
димеризуются, чем реагируют с ангидридом [11, с. 116]. Однако не
исключено, что при повышенной температуре может возобладать
присоединение ангидрида.
Для конечного продукта реакции значительно ме-
нее вероятна циклическая формула [262] в виде про-
дукта 1,3-присоединения непосредственно к фурок-
сановому кольцу. Она фигурирует и в справочнике
Бейлыптейна (Hauptwerk, 4.Aufl., 1937, 27, S. 703).
OCOR
АгСО-y-j-у-СОАг
NxqXN^OCOR
1.5. Размыкание фуроксанового цикла
с отщеплением заместителя
1.5.1. Термолиз замещеииых фуроксаимонокарбоновых кислот
Полезно рассмотреть вначале результат термолиза двух изомеров
метнлфуроксанкарбоновой кислоты, который показывает, с какой стороны
фуроксанового кольца карбоксильная группа отщепляется легче. Авторы
этого исследования Гаско, Мортариии, Кальвино и Серафино [265] не
выделяли самих продуктов термолиза, а судили об их строении по
продуктам взаимодействия со специально введенными в реакционную
смесь веществами.
Первый акт термолиза 4-метил-З-фуроксаикарбоновой кислоты авторы
изображают как катионоидное отщепление карбоксильной группы при
158 !• Реакции с нарушением фуроксанового цикла
содействии N-оксидной группы с образованием промежуточного цвиттер-
иона 112:
Из двух возможных направлений дальнейшего превращения цвнттер-^
иона 112 авторы считают значительно более быстро протекающий
превращение в о ксимино нитрил оксид 113. Вполне вероятно, одиако, что1
карбоновая кислота может превращаться в оксиминонитрилоксид и путей
синхронного кругового переноса электронов, без образования какого-либо1
промежуточного продукта:
Me—р— C^N — ОН
\ ©
ХО'
Me C N—ОН
N
4 ОН
Термолиз ведут в ксилоле при 120°С. Наличие в реакционной смеси'
оксиминонитрилоксида 113 доказывается тем, что при термолизе в при-
сутствии 1,3-диполярофилов получаются ожидаемые циклические аддукты
по нитрилоксидному 1,3-диполю. (Без добавки 1,3-диполярофилов
получается сложная смесь неидентифицнрованных продуктов). Однако
поскольку заранее нельзя исключить того, что аддукты могут получиться
и непосредственным присоединением к фуроксановому кольцу, то особое
1.5. Размыкание цикла с отщеплением заместителя 159
значение имеет результат термолиза в 95%-ной уксусной кислоте —
образование гидроксамовой кислоты 114 в полном соответствии с хорошо
известным общим свойством нитрилоксидов присоединять воду в кислых
условиях и превращаться в гидроксамовые кислоты.
Й.Га
-СО2
[ NOH
113
PhC =СН
PhCH = CHPh
PhCH CHi
-COj NOH
Me-
он
NOH NOH
Me
114
NOH NHOH
О
а. в ксилоле, 120°C, 2 часа;
о. в 95%-ной АсОН, нагревание, 1,5 часа.
При нагревании второго изомера кислоты — З-метил-4-фуроксан-
карбоновой — в таких же условиях в присутствии «перехватчиков» ни-
какой реакции практически не происходило. Правда, с помощью тонко-
слойной хроматографии удалось выделить следы циклоаддуктов, ио обра-
зование их обязано, скорее всего, изомеризации кислоты в 4-метил-З-
карбоновую, протекающей, как видно, очень медленно.
Так же легко раскрывается при нагревании 4-феинл-З-фуроксанкар-
боновая кислота с отщеплением СО2 и образованием а-оксимино-
нитрилоксида, который можно перехватить анилином и фенил ацетиленом;
кроме того, нитрилокснд частично изомеризуется в изоцианат, который
замыкается с оксимной группой внутримолекулярно в оксадиазольную
структуру 114а [598):
160 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
PhNHj
б
Ph7~V00H
V ч0
г
—-
а--С02
Ph—у—C=N—О
N0H
PhC=CH
D
PhT—rNHP1>
NOH NOH
ВЫХОД 61%
выход 49%
114a
а. в толуоле, 110°С, 1,5 часа;
6. PhNH2, в толуоле, 110°С, 10 мин;
a. PhC = СН, в толуоле, 110°С, 2 часа.
Таким образом, карбоксильная группа отщепляется от фуроксанового
кольца с повышенной легкостью в том случае, когда она находится рядом
с N-оксидной группой кольца. В литературе известна легкость декарбокси-
лирования и других гетероциклических а-карбокси-Г^-оксидов [266,
с. 382].
1.5.2. Расщепление фуроксандикарбоиовой кислоты
и ее производных
1.5.2.1. Действие щелочей. Карбалкоксильные группы при фурокса-
новом ядре легко омыляются и отщепляются действием щелочй;
Последовательность стадий щелочного расщепления прослежена в 1909 г.
Виландом, Земпером и Гмелином при действии гидроокиси бария [267];
гидроокись натрия непригодна для такого исследования: расщепляет
молекулу более энергично [268].
При действии гидроокиси бария [267] вначале происходит омыление
обеих сложноэфирньгх группировок, а затем отщепление одной иЗ
карбоксильных групп, ближайшей к N-оксидной, с раскрытием фу-
роксанового цикла по обычной для монозамещенных фуроксанов схеме
[II, с. 92] до глиоксимной группировки (см. с. 161).
Здесь и в следующих уравнениях не исключено раскрытие цикла
синхронно с отщеплением заместителя, без образования промежуточного
соединения типа 115, с отрицательным зарядом в положении 3, как уже
изображалось на примере декарбоксилирования 4-метил-З-фуроксанкар-
боновой кислоты (1.5.1).
1.5. Размыкание цикла с отщеплением заместителя 161
О свойствах бариевой соли фуроксандикарбоиовой кислоты см. в раз-
деле II.4.
а. Ва(ОН)2 (1 моль), охлаждение, 30 мин.;
б. Ва(ОН)д (3 моля), -20°С, 1 час;
в. Н2О, очень слабое нагревание; NaOH или NH3, ~20°С;
г.разб. H2SO4, ~20°С.
При кипячении изумрудно-зеленого водного раствора Си2+-соли фу-
роксандикарбоновой кислоты также образуется 1-карбокси-2-оксигли-
оксим, медная соль которого нерастворима и выпадает в виде зеленого
осадка [267].
Фуроксандикарбоновая кислота настолько легко теряет одну карбок-
сильную группу, что не может быть получена в свободном виде (11.4). При
подкислении ее бариевой соли выделяется теоретически ожидаемое
количество углекислого газа. Вторая карбоксильная группа отщепляется
не так легко, и при надлежащих предосторожностях можно выделить
в свободном виде фуроксанмонокарбоновую кислоту [267]. Этот факт
говорит о том, что если карбоксильная группа отщепляется в мягких
условиях, то промежуточный цвиттер-ион 116 не обязательно раскры-
вается (ср. 112 —> 113 в 1.5.1), а стабилизируется переносом протона
к углероду на место ушедшей карбоксильной группы с сохранением
б Хмельницкий Л.И.
162 Г. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
фуроксанового цикла:
H2SO4
116
Т,пл. 89° С(неочищ.)
12%-ная H2SO4, охлаждение.
Возможно, этот вывод имеет более общее значение и может быть распро-
странен на другие катионоидно отщепляющиеся заместители.
При действии основных агентов фуроксанмонокарбоновая кислота
раскрывается по обычному типу [11, с. 128].
Прн многочасовой выдержке дикарбэтокснфуроксана в 10- нли 20%-ной
натриевой щелочи прн комнатной температуре [268] расщепление
проходит, очевидно, тоже до 1-карбокси-2-оксиглнокснма, который устой-
чив к щелочам даже при нагревании [267]. Продукт реакции, нё
подвергавшийся тщательной очистке, давал с азотнокислым серебром
осадок, который, судя по содержанию серебра (от 45 до 64% в разных
опытах), представлял собой смесь моно- (42,3% Ag) и дн- (60,0% Ag)
серебряных солей невысокой чистоты. Некоторые осадки по содержанию
серебра приближались к гремучему серебру (72,0 Ag). Иовнчнч [268К
ставивший эти опыты, приписывал этим веществам иное, малоправдо-
подобное строение — С-серебряных производных фуроксанкарбоновых
кислот и самого фуроксана.
Диамнд фуроксандикарбоновой кислоты реагирует со щелочами
совершенно аналогично, отщепляя в первую очередь заместитель, на-
ходящийся рядом с N-оксндной группой фуроксанового кольца. Реакция
протекает очень легко. Уже с разбавленной натриевой щелочью при ком-
натной температуре выделяется аммиак, а с баритовой водой при 30—
40°С количественно осуществляется гидролиз с последующим раскрытием
цикла до гидроксамовой кислоты [269]:
Г.5. Размыкание цикла с отщеплением заместителя 163
О— Ва
~ГГ~rCONH2 / \
// \\ ОС О + ВаСОз + 2NH3.
NN + 2Ва(ОН)з ------------
°' ' о
HzNCO
NOH NOH
Динитрил фуроксанднкарбоновой кислоты при нагревании в растворе
едкого натра гидролизуется, хотя и медленно, с отщеплением двуокиси
углерода и аммиака, проходя, видимо, через стадию днамида, но в ко-
нечном итоге разрушается полностью [258] в соответствии с более
деструктивным действием гидроокиси натрия, чем гидроокиси бария (см. в
начале подраздела 1.5,2.1).
Амндоннтрил фуроксанднкарбоновой кислоты (т.пл. 187°С) при
нагревании с избытком водного 1W раствора гидроокиси натрия
разрушается, потребляя 2 моля щелочи н отщепляя 1 моль аммиака
и 0,6 моля углекислого газа; выделены два кислых продукта с т.пл. 158
и 191°С [258],
1.5.2,2. Действие аминов, аммиака, феиилгидразина. Амнны, как по-
казали Внланд, Земпер н Гмелнн [267], действуют на бариевую соль
фуроксанднкарбоновой кислоты аналогично щелочам н вызывают
раскрытие цикла.
Ва
ООСу- , соо
2ArNH2 НС1
в воде
N N
° чо
(Аг = Ph [271], п-МеОС^Нд [267])
СООН - H2NAr ---ArNH2 . НО ОС—, д
2 -СО2 // \\.
N N
ArNH2 НООС^г—
N N
"О
© ©
+ ArNH3 —— ArNHz НООС—C=N—О + ArNH3
N
чо°
ArNH2 НООС~------— NHAr
NOH NOH
117
Дальнейшая судьба 1 -карбокси-2-амнноглнокснма типа 117 зависит от
характера заместителей в аминогруппе. Прн алкильном заместителе про-
б*
164 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
исходит самопроизвольная циклизация в ярко-оранжевое изоксазолиновое
производное за счет взаимодействия карбоксильной группы и оксимной:
НО 'ОС—--------------NAlk,
II II 2
NOH NOH
Прн арильном заместителе в аминогруппе циклизация достигается лишь
длительным нагреванием14. При незамещенной аминогруппе циклизацию
осуществить не удается [269]. (О направлении таутомеризации
изоксазолинового производного см. в конце подраздела 1.5.3.4.)
Между тем соответствующее последнему случаю циклическое про-
изводное образуется при действии аммиака на диэфир фуроксанди-
карбоновой кислоты. Это дало основание предположить, что послё
обычного отщепления одной карбэтоксигруппы (доказанного выделением
уретаиа) оставшаяся вторая сложноэфирная группировка, в отличие от;
свободной карбоксильной группы, очень легко реагирует внутри1-:
молекулярно с оксимной группой [269]:
EtOOC
COOEt
NHj
-NHjCOOEt
NH3 (3 моля), в эфире.
EtOOC — C-N--0
NH4
ею; ос--------—- nh2
NOH NO,'H ЕЮН
NHj
118
выход -30%
119
14 При действии щелочей циклизация происходит легче (см. в конце подраздела 1.5.3.4).
U. Размыкание цикла с отщеплением заместителя 165
Изоксазолиновое производное 118, существующее и в свободном виде,
имеет четко выраженные кислые свойства и выделяется из реакционной
смеси в виде оранжевой соли с аммиаком 119.
При действии алкиламииов реакция протекает еще легче:
ЕЮОС-^г—д’COOEt
N N
r2nh
-R2NCOOEl
R2NH (3 моля), в эфире.
(R2 = Ме2. Et2 [270], (CH2)s [269.270])
красный
выход 54% [269]
красный
Буво и Бонжер, впервые осуществившие эту реакцию в 1902 г., не смогли
установить строения полученного продукта [270]. Строение стало ясным
после работ Виланда с сотрудниками [267, 269, 271].
Так же реагирует и фенилгидразин [269]:
HON NHNHPh
PhNHNH?
-PI1NHNHCOOE1
оранжевый,
выход 35%
PhNHNH2 (2 моля), без растворителя. ~20°С, 15 час.
Прн изучении реакции с аммиаком было обнаружено, что он может не
только отщеплять одну карбэтоксильную группу, но и превращать обе
в амидные (см. в конце раздела II.4). Первому направлению способствуют
безводные условия (например, эфирная среда), второе направление почти
нацело реализуется в водной среде. (Реакция с дналкнламинами и фенил-
гидразином в водной среде не изучалась.)
166 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Оба направления реакции с аммиаком различаются фактически тем,
какой нз двух заместителей уходит прн атаке по карбонильной группе —
фуроксаиовое ядро или этоксигруппа:
ит.д.
EKXJC;---\°
EtOOC
О
II X-JNH3
с'•
2 OEt
EtOOC
N N
°' чо
©
+ NH3COOEt
0
C ®
7---( 4NH3
N \ + ЕЮ0
О
HsNCO
NH3
7TTCONH2
N N
v ЧО
1.5.2.3. Действие кислот. При действии серной кислоты на дикарб-
этокснфуроксан омыляется сначала та сложноэфирная группа, которая
находится с «фуразановой» стороны цикла (П.4). Поэтому дальнейшее
декарбоксилирование моноэфира должно сопровождаться размыканием,
характерным для фуразанового цикла. Это и наблюдается при кипячении
дикар бэ токен фур оксана в воде, где в процессе разложения накапливаются
кислые продукты [272]:
NC—- COOEt
1‘ А
NC-CH-COOEt
I
NOj
(выделен в виде ЫНд-соли)
ГЛ. Размыкание цикла с отщеплением заместителя 167
Аналогично гидролизуется в воде и диамнд [273,274]:
H2NCO -у—-у- CONHj
НпО
100 ° с
НОО С -/Г—СО NH2
N N
-СО2
Н У . conh2
Н2О
-Н3о®
N N
“ NC-— CONH2
и п®
нз° NC-fH-CONH2
NOj
выход 14% (в виде
NHi-соли)15
Правда, в этом направлении реагирует лишь незначительная доля
диэфира и диамида, но в щелочной среде, как мы видели (1.5.2.1), оно
вообще отсутствовало и заместитель отщеплялся исключительно из
положения 3.
1.5.3. Расщепление ди ацил фур окса нов
1.5.3.1. Действие щелочей. Несколько труднее, но все еще достаточно
легко отщепляются от фуроксанового ядра ацильные группы, особенно
ароильные.
Прн действии на диацилфуроксаны едких щелочей прн нагревании
[276, 277, 301] или прн комнатной температуре [278] и алкоголята нат-
рия прн комнатной температуре [231, 276] в смеси продуктов реакции
удается идентифицировать только карбоновую кислоту, соответствую-
щую ацильному остатку в исходном фуроксановом соединении. В реак-
ции расходуется 2 моля алкоголята натрия на 1 моль диацилфуроксана
[276].
При осторожном действии едкого натра или кали (а еще лучше гидро-
окиси барня) на дибензоилфуроксаи удалось установить, что одна ациль-
15 Другие два продукта реакции [273]: «p-фульминурамид» (H2NCOC2H2N3O, т.пл. 175°С,
выход 30% по весу, строение не установлено) и «у-фульминуровая кислота» (т.пл. 247°С,
Н?\СО -NH
выход 5%). Второй продукт имеет структуру и \ и т.пл. 261°С (после
очистки) [275].
168 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
ная группа отщепляется и фуроксановое кольцо раскрывается с образо-
ванием в конечном итоге 1 -бензоил-2-окснглиокенма [93]:
PhCO—/--Г-COPh
//\\
Nx
Ba(OH)j
NaOH. KOH
Ва(ОН>2, I00°C, 4—5 час, или NaOH, КОН, ~20°С.
PhCO—, с-N— О
II o
NO
ОН
Н2О
PhCO-jj----рОН
NOH NOH
Промежуточное образование ннтрилоксида постулировал Понцио [279],
но конечному продукту он ошибочно приписывал строение типа
метазоновой кислоты PhCO — С( — NOH)CH =NOOH, которое противо-
речит тенденции нитрилоксидной группы присоединять воду в щелочной
среде в положение 1,3 [280, с. 90; 281, с. 145] (ср. [И, с. 119]). Бёзекеи
и Баете [282], подробно изучавшие реакцию при 0 и 20сС с разными
количествами едкого кали, также приписывали конечному продукту
неверную формулу PhCO — С(= NOH)OH. Выделение во время реакции
аммиака и угпекнелоты свидетельствует о протекании побочных деструк-
тивных процессов.
1,5,3.2. Действие ацетата натрия. Более гладко протекает реакция при
действии ацетата
(pH 4,6) [283]:
PhCO-,'— rCOPh
натрия в
смесн уксусной
кислоты, спирта и воды
N N
0 'о
AcONa
~AcOH
PhCO
ОН
HO-.—N
PhCO-г
HON NOH
Т. пл.166°С,
выход 36%
N,
COPh
Т.пл. 123 С.
выход 38%
N >-OH
О
120
Т.пл. I92°C.
выход 14%
AcONa (10 молей), AcOH + EtOH + JbO, 30—35°C, до растворения.
Этот метод получения 1-бензонл-2-оксигл и оксима из дибензонлфур окса-
на Дурио [93] считал предпочтительным по сравнению с другими метода-
ми. Оба циклических продукта реакции он производил от гпнокенмного
продукта, предполагая предварительную бекмановскую перегруппировку
либо по одной, либо по другой оксимной группе. 1-Бензоил-2-оксиглноксим
15. Размыкание цикла с отщеплением заместителя 169
был выделен из смеси в виде медной соли. Образование циклических
продуктов подтверждено и другими авторами [284].
Ди(а-фуроил)фуроксан в этих условиях дает наряду с соответствующим
глиоксимом (выход 24%) только один циклический продукт (выход 14%),
отвечающий по строению продукту 120 [277]. Глиоксим авторы вслед за
Понцио сочли за производное метазоновой кислоты.
I.5.3.3, Действие соды. Диароилфуроксан конденсированного типа (121)
в щелочной среде размыкается до карбоновой кислоты [197], для которой,
по данным элементного анализа, подходит формула 121а:
очень разбавленный раствор Na2CO3, нагревание
на водяной бане до полного растворения.
(Авторы приписывали ей формулы 1216 и 121в). Элементным анализом
подтверждается также наличие производных кислоты по карбоксильным
группам: серебряной соли и метилового эфира, полученного действием
метанола в присутствии хлористого водорода, При длительном нагревании
кислоты 121а с баритовой водой отщепляется фталевая кислота,
а при плавлении — фталевый ангидрид.
I.5.3.4, Действие аминов. Взаимодействие диацилфуроксанов с аминами
начал исследовать Голлеман в 1888 г. Он установил, что в реакции
с днароилфуроксаном расходуется 2 моля амина [276] и отщепляется одна
ароильная группа, которая с 1 молем амина выделяется в виде амида [227,
170 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
229, 276, 285]. Судьбу остальной части молекулы диароилфуроксаиа осо-
бенно внимательно проследил Бёзекен [286] и окончательно установили
Внланд н Гмелнн [287]. Структуру первичного и вторичного продуктов
реакции (122 и 123) в последние годы подтвердили Бертельсон, Глаиц
и Макквейн с помощью ИК-спектроскопии [288].
Реакция начинается, скорее всего, с катионоидного отрыва ацильной
группы, ближайшей к N-оксидиой группе фуроксанового кольца. След-
ствием отрыва является перегруппировка электронов и раскрытие кольца
с последующим образованием N-замещенного 1-ацил-2-аминоглиоксима
(122) в качестве первичного продукта реакции. Этот продукт, однако,
редко выделяется в чистом виде, поскольку он очень легко замыкается
в нитрозоизоксазольное производное (123) за счет взаимодействия карбо-
нильной группы с оксимной. Производному 123 Бёзекен [286] ошибочно
приписал фуразановую структуру (124).
RCO77~\V
COR
R'NHj (2 моля)
-RCONHR'
RCO—C=N—О
R’NHj
RCO
122
NHR'
123
R'
Et [289], Me2CH ]29O], Me3C [289, 290], PhCH2 [289], Ph [276, 285,
287—289], n-MeC6H4 [285, 289], n-MeOC6H4 [287], [2861
PhCH2, Ph, л-МеС6Н4, ж-МеС6Н4 [289]
Ph [229], PhCH2, n-MeC6H4 [289]
Ph [231,288], n-OC6H4 [231]
Ph [231]
R
Ph
п-МеС^Нд
CMe2COOMe
Me
(выход 8—72%)
1.5. Размыкание цикла с отщеплением заместителя [71
Реакцию обычно проводят с 2—4 молями амина в среде эфира (иногда
спирта или бензола) при комнатной температуре нли слабом нагревании.
Осадок амида отделяют и раствор упаривают.
В случае диароилфуроксана после упаривания раствора остается
глиоксим 122 чаще всего в виде маслянистого продукта, который при
выдерживании в ледяной уксусной кислоте постепенно превращается
в интенсивно окрашенные (обычно в красные или зеленые тона) крис-
таллы нитрозоизоксазольного производного 123, Выходы обоих продуктов
реакции составляют 50% н выше.
Нитрозоизоксазольное производное 123 при действии щелочи может
переходить в глиоксим 122 [287, 291],
Для доказательства строения нитрозоизоксазольного производного 123а
Виланд и Гмелин [287] восстановили его до аминопроизводного 124а,
которое при нитрозировании замкнулось в изоксазолотриазольную систему
125:
124а
бесцветный,
выход -100%
123а
ко ри ч и ево-че рны й,
(Ar = Ph, n-МеОС 6Н4)
125
желтый,
выход -100%
Ph
123а
окрашенный
красный цвет
NHAr
126
бесцветный
Предоставленное само себе окрашенное нитрозоизоксазольное произ-
водное 123а очень медленно превращается в бесцветный фуразановый
изомер 126 [276]. Изомеризация сильно ускоряется при нагревании в среде
хлористого ацетила [287], уксусной кислоты [286—288], уксусного
ангидрида [291], спирта [287, 288] или без растворителя [276, 285, 288,
289]:
Строение соединения 126 (Аг = Ph, т,пл. 204°С) установили Бертельсон,
Гланц и Макквейн [288] на основании ИК-спектроскопического исследо-
вания, Известный факт [287] образования фенилцианмочевины при ще-
лочном гидролизе 126 они согласовали с поведением фуразанового цикла,
предположив, что первоначальный продукт гидролиза 127 подвергается
[72 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
перегруппировке Тимаиа—Пинова, протекающей именно в щелочной
среде:
PhCO
NHPh
N N
О
126
©
ОН
-PhCOOH
NHPh
N N
N=C—-—NHPh
О И
UON
Н2О
127
— — NC -NH-CO-NHPh .
Виланд и Гмелин на основании этой реакции ошибочно приписали
соединению 126 структуру 3-бензоил-5-ариламиио-1,2,4-оксадиазо-
ла [287].
Взаимодействие с диароил фур океаном начинается лишь при достаточ-
ной основности амина [289]. Так, л<-нитро- (рКа 2,96) и н-сульфоанилииы,
мочевина (рЛ^ 0,18) не реагируют с дибензоилфуроксаном. При переходе
от анилина (рКй 4,63) к более основным фенилгидразииу (рКа 5,20)
и бензиламину (рКа 9,33) реакция становится более энергичной. Большое
значение имеют также пространственные факторы. Так, обладающий
достаточной основностью 2,4-диметиланилин (рКа 4,84) реагирует зна-
чительно медленнее, чем анилин [289]. По этой же, видимо, причине
в реакцию не вступают N-метиланилии (рКд 4,85) [285, 289] и диизо-
бутиламин (рКд 10,50) [289]. Отсюда в свое время был даже сделан вывод,
что вообще вторичные амины не вступают в эту реакцию [289]. Однако
при переходе к циклическим вторичным аминам, у которых простран-
ственные затруднения меньше [292, с. 183—184], чем у соответствующих
аминов с открытой цепью, реакция становится возможной. Так, пиперидин
(рКд 11,12) реагирует с дибензоилфуроксаном очень энергично (продукты
реакции, правда, не исследовались [287]). Амины, не имеющие атома
водорода при азоте, в реакцию не вступают, как было показано на
примере достаточно основного (рКа 5,21) и пространственно незатруд-
ненного пиридина [289].
Диалкоилфуроксаны (R = Me, СМе2СООМе) в противоположность ди-
ароильным аналогам, размыкаясь при действии анилина, дают стабильные
глиоксимы (типа 122, 1.5.3.4), которые можно, например, пере-
кристаллизовать из бензола, не опасаясь отщепления воды и циклизации.
Лишь при 115—140°С эти глиоксимы превращаются в другие соединения,
которым приписана фуразановая структура (типа 124,1.5.3.4) [288].
1.5. Размыкание цикла с отщеклевием заместителя 173
При действии водной щелочи на холоду глиоксим 122 с R =
-- СМе2СООМе отщепляет остаток R (в виде изомасляной кислоты) и
циклизуется в окрашенное соединение того же типа, что и получавшиеся
при действии аминов на дикар бэтоксифуроксан (1.5.2.2) [288]:
RCO ц ц-NHPh оне НООС jj-- - ц NHPh
NOH NOH -RH NOH NOH
HON NHPh
ON NHPh
(R = CMezCOOMe)
В растворе ДМФА оно существует целиком в оксимиой форме, а в твер-
дом виде частично переходит в нитрозо-таутомер. Перкин приписывал
этому соединению неверную формулу [231].
1.53.5. Действие аммиака. Аммиак, подобно аминам, при действии на
диароилфуроксаны дает первоначально 1-ароил-2-аминоглиоксим; при
нагревании с аммиаком он циклизуется далее в фуразаиовое соединение
[126]:
АгСО-7--г-СО Аг
Ч a. NH? AiCO---------NHi 6. NH3
- N N ------------ - || || 2 -----—
ox x NOH NOH
® выход 92%
AiCO-у—-r-NH2
N jsj выход ~ 100%
xox X
О [Ar = Ph, п-МеС6Н4, п-МеОС6Н4 (для Ph см, также [290])]
а. 10%-ный водный NHj (6 молей), ~20°C, 24 часа.
б. 3%-ный NH3, 100°С, несколько часов.
Ранее эту реакцию проводили при многочасовом нагревании диароил-
фуроксана со спиртовым раствором аммиака при 100°С в запаянных
ампулах [227, 285] и выделяли сразу фуразаиовое соединение, которому,
впрочем, ошибочно приписывалась 1,2,4-оксадиазольная структура [289,
293].
1.53.6. Действие фенилгидразииа. Долгое время считалось, что в из-
вестной с 1892 г. [294, с. 130] реакции диароилфуроксанов с фенил-
гидразином фуроксаиовое кольцо превращается в конечном итоге в те же
структурные фрагменты, что и в реакции с анилином. Первым высказал
эту мысль Руджери в 1924 г. [291, 295] на примере реакции дибензоил-
фуроксана. Продукту реакции он приписал строение 1-беизоил-2-фенил-
гидразиноглиоксима (128). Вторая бензоильная группа уходит в виде
174 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикля
Г\'-бензоил-Г\" -фенилгидразина16. Прн нагревании в ледяной уксусной кислоте
первичный продукт 128 превращался якобы в изомерный продукт 129
с нитроз онзоксазольным фрагментом.
PhCO------— NHNHPh
NOH NOH
128
129
Вслед за Руджерн н другие авторы приписывали структуры этого типа
продуктам взаимодействия фенилгндразнна с различными днацнл фур окса-
нами: дибензоил- [296], дн-л-толуил- [297], дн(тнанафтенонл-З)- [298],
ди(тненонл-2)- [299], ди(6-ацетнлпирндонл-2)- [300], днцнклопропнонил-
фуроксанамн [301].
Только в 1969 г, Бертельсон, Гланц н Макквейн [288] с помощью тон*
ких физнко-химнческнх методов исследования установили, что продукт
взаимодействия дибензоилфуроксана (130) с феннлгндразнном является
диоксиминопиразолнновым производным 132 (а не 128), которому пред*
шествует (как обнаружено ими на примере днацетилфуроксана) диокси-
мнноокснпиразолнднновая система 131. Прн нагревании же продукта
реакции 132 в уксусной кислоте происходит не изомеризация (в 129), а
дегидратация с замыканием фуразанового цикла (133).
Ввиду достаточно большой основности фенилгндразнна (рКя 5,20)
можно с уверенностью предполагать, что одна молекула феннлгндразниа
реагирует аналогично рассмотренным выше основаниям, в том числе
аннлнну, а именно: атакуя карбонильный углерод ацильного остатка,
расположенного рядом с N-оксидной группой, отрывает этот остаток от
фуроксанового кольца, вслед за чем (или одновременно) кольцо раз-
мыкается по обычному типу до а-окснмннонитр ил оксидной группировки.
Вторая же молекула фенилгндразнна, присоединившись к карбонильной1
группе с неокнсной стороны фуроксанового ядра, реагирует с нитрил-
оксидной группой по типу 1,3-присоединения и дает в результате дноксн-
мннооксипиразолидиновую структуру 131:
RCO-n--г—COR
// V 2H1NHNH?
N N --------------
OZ \
О
130
16 Уход ароильной группы в виде соответствующего фенилгидразида констатировал еще
Бёзекен на этом примере и на примерах ди(и-толунл)- и дианизонлфуроксанов [289],
а позже Фридман— на примере 6ис-(Р4-фенилсидноноил)фуроксана [302]. Перкин [231]
установил отрыв алкоильной группы в виде соответствующего фенилгидразида на
примере 6«с-(карбметоксидиметилацетилХ}>уроксана.
1.5. Размыкание цикла с отщеплением заместителя
175
-RCONHNHPh
NHNHPh
НО N N
-НзО
NHNHPh
I
RC——C=N—О
! If
HO NOH
131 132 133
В работе [288] предлагается схема реакции с промежуточным рас-
крытием фуроксанового цикла до двух иитрозогрупп, что менее вероятно
ввиду высокого энергетического барьера этого процесса: с заметной ско-
ростью такое раскрытие фуроксанового цикла, имеющего простые за-
местители (в том числе карбонильные), происходит лишь прн темпе-
ратурах около 100°С (табл. 1, 1.1.9). Между тем реакция с феннл-
гидразнном протекает очень быстро уже прн комнатной температуре.
Обычно реакцию проводят в среде эфира нли без растворителя. Количество
фен ил гидразина колеблется от 2 до 20 молей на 1 моль диацилфуроксана. Реакция,
сопровождается разогреванием. Если температуру не поддерживать на уровне комнатной, то
сразу получается продукт 133 (которому раньше приписывали формулу 129) с выходом от 20
до 80%,
Строение продуктов 132 и 133 доказано для всех трех вводившихся
в реакцию днацилфуроксанов (130, R = Ph, Me, СМе2СООМе), но про-
дукт 131 был выделен (выход 45%) только для R - Me [288]. Видимо,
в остальных двух случаях продукт 131 теряет воду легче. Полученные
когда-то Миллсом [303] продукты реакции днацетилфуроксана (130,
R = Me) с фенилгидразнном н принятые нм за феннлгндразоны в про-
верочных опытах обнаружить не удалось [288].
Превращение соединения 132 в 133 прн нагревании в уксусной кислоте
176 I- Реакции с нарушением фуроксанового цикла
или в уксусном ангидриде происходит, очевидно, через промежуточное
ацетилирование. Действительно, обработкой уксусным ангидридом 132
в мягких условиях переводится в диацетат, который при более высокой
температуре превращается в 133 [288].
При нагревании 132 в бензоле, толуоле нли ксилоле одна оксимная
группа теряет кислород и переходит в иминогруппу [288,297].
Расшифровка строения продуктов реакции диацилфуроксанов с фенил-
гидразином и нх дальнейших превращений позволяет правильно интер-
претировать старые работы в этой области, а также со знанием дела под-
ходить к результатам более поздних работ, например по действию метил-
гидразина на ди бензоил фуроксан [290].
О действии фен ил гидразина на диоксимы диацилфуроксанов см. 1.2.1.16,
П.З.
Слабоосновный 2,4-динитрофенил гид раз ин (рКд 2,68) ацильный остаток
отщепить не может и дает обычное производное по карбонильным
группам (П.2).
I.5.3.7. Действие гидразина. Незамещенный гндразин также реагиру-
ет по карбонильным группам, не отщепляя их, если он используется в ви-
де малоосновного гндразинневого катиона (II.2, табл. 13). В реакцию
не удалось ввести орто-замещенные дибензоилфуроксаны (очевидно, из-за
пространственных помех) даже при кипячении с гид разингид ратом [150].
I.5.3.8. Действие семикарбазида. Семикарбазид (рКа 3,43), по данным
Перкина [231], ведет себя с диацилфуроксанами как основание, раскрывая
кольцо до глиоксимной группировки:
RCO—1--г COR
// \\ NHiNHCONH; RCO—------------г- nhnhconh2
N N--------------------- II f|
\ NOH NOH
О бесцветные кристаллы
NH2NHCONH2 (2 моля), в водном спирте, слабое нагревание.
(R = СМе2СООМе)
1.53.9. Действие спирта. Нужно отметить, что дибензоилфуроксан реа-
гирует и с этиловым спиртом. При изучении взаимодействия дибензоил-
фуроксана с аминами в спиртовом растворе всегда фиксировалось пен
бочное образование этилбензоата, который был выделен в свободном виде
при кипячении днбензоилфуроксана в спирте [290]. Следовательно,
использовать спиртовую среду для исследования диацилфуроксанов нужно
с осторожностью.
1.5.3.10. Действие кислот. По отношению к кислотам диацил-
фуроксаны значительно более устойчивы, чем по отношению к щелочам.
Взаимодействие начинается при повышенных температурах и завер-
шается, как правило, глубокой деструкцией. Например, дибензоил-
фуроксан при нагревании в концентрированной серной кислоте разру-
шается до бензойной и щавелевой кислот, гидрокси л амин а, аммиака [276].
1.5. Размыкание цикла с отщеплением заместителя 177
1.5.4. Расщепление монокарбоннлфуроксанов
Действие оснований на такие дизамещенные фуроксаны, у которых
имеется только один карбонильный заместитель, изучено значительно
меньше. На основе полученных данных трудно делать сопоставления
и определенные выводы не только из-за скудости материала, а еще
и потому, что далеко не всегда известно, с какой стороны кольца на-
ходится карбонильный заместитель, и, следовательно, не всегда бывает
ясно, с чем нужно связывать особенность поведения заместителя — с его
строением (н строением второго заместителя) или с его положением
в кольце.
При кипячении метилфенил карбамоил фуроксана и фенилцианфуроксана
в водном растворе едкого натра происходит гидролиз амидной н
нитрильной группировок и полное разрушение фуроксанового цикла:
PhNHCO
NaOH
100 °C
IU9]
ноос
— PhNH2t NH3, HCN и др.
Т.пл. 150° С
Т.пл. 75 ° С
NaOH
100 ° С
[901
---- PhCN, NH3, COj .
Моноацильные производные фуроксана также разрушаются едким
натром:
PhCO
Me
N N
°" чо
Т.пл. 70 ° С
МеСО
Ph
N \N
оХ
о
Т.пл. 79 ° С
20%-ный NaOH,-20° С К1Т.
-------—----------- PhCOOH, NHj и др.
20%-ный NaOH. -20 ° С
NHj, HCN и др. (нет PhCOOH)
(1961
Интересно, что если в подобных соединениях карбонильную группу
заменить на оксимиую или геж-дииитрометиленовую:
Ph—C(N = ОН)Ме [196],
Ph—C(NO2)2Me [196],
Me—C2N2O2—C(NO2)2Me [304],
то никаких изменений в щелочной среде не происходит.
J
178 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
В то же время симметричный диоксим диацетилфуроксана при действии
2 молей едкого натра разрушается до а-оксимииопропионовой кислоты
[305].
У моноацил фур оксанов ацильная группа не отщепляется при действии
азотистых оснований. Так, метилбензоилфуроксаи (т.пл. 70°С) не реа-
гирует с анилином [205] и при нагревании с аммиаком даже до 100°С [92].
Метилацетилфуроксан с фенилгидразнном дает лишь фенилгндразон по
кетогруппе [304] (см. II.2).
1.5.5. Расщепление сульфонил- и азндофуроксанов
Если сульфонильный заместитель содержит а-водородный атом, то при
нагревании отщепляется сульфеи и фуроксаиовое кольцо размыкается до
нитрилоксида, который можно перехватить добавкой олефина [695]:
RCH2SO2—у д- SO2-|-CHR
n' 'n I --------------------------
XoJ чо H -(SO2=CHH)
в ксилоле ♦ ДМФА (1 Л), кипячение,10час.
(R=Pr,Ph)
-(RCH2SQjH)
выход 8-17%
Аналогично реагирует 4-метил-3-метил(нли бензил)сульфонилфуроксан
[695].
4-Азидо-З-феиилфуроксаи при пиролизе или фотолизе распадается
до а-оксимиионитрила (713]:
выход 30%
₽ „ Ph—п—CN
ЕЮН II
------> jj
•JMN0 но/
выход 94%
а. В пентаноле, кипячение, 3 часа;
6. Hg-лампа 500 Вт, в CH2CI2 + EtOH (7 : 3), 25 мин.
1.6. Бейрутская реакция 179
1.6. Превращение фуроксанового цикла
в N-оксидные пиразиновый
и имидазольный циклы
при действии нуклеофильных реагентов
(бейрутская реакция)
Фуроксаиовое кольцо беизофуроксанов способно трансформироваться в
шестн- илн пятичлеиный цикл (пиразинового или имидазольного типа)
с двумя (иногда с одной) N-оксидиыми группами, если на бензофуроксаны
действовать достаточно сильными нуклеофильными агентами, которые
содержат в a-положении к нуклеофильному центру или при самом
нуклеофильном центре группу, склонную к анноноидному отщеплению.
Эту реакцию называют бейрутской [7, 306—308] по нменн города, где
произошло ее открытие. Авторы — Хаддадин н Иссидорндес — опубли-
ковали в 1965—1966 гг. первые сообщения о своих наблюдениях на при-
мере енаминов [309] и енолятов [310]. Почти одновременно— первый
патент был заявлен в 1966 г. [311]— эту же реакцию осуществили Лей
и Зенг на примере иминов. В последующие годы обе группы иссле-
дователей независимо друг от друга интенсивно изучали новую реакцию
и быстро расширили область ее применения. Уже в 1975 г. Лей и Зенг
обобщили накопленный материал в кратком обзоре [312], а в 1976 г. обзор
своих работ опубликовали Хаддадин и Иссидорндес [7]. Вскоре стали
появляться работы н других исследователей в этой области.
Нужно сказать, что этн превращения были осуществлены еще в
1964 г., но истолкованы неправильно: продуктам реакции было приписано
строение N-замещенных о-нитроанилинов [313]. Авторы ошиблись потому,
что пытались провести аналогию с другой открытой имн реакцией —
бензофуроксана с сульфитом или сульфиновой кислотой; эта реакция
действительно приводит к N-сульфозамещеиным о-нитроанилннам [222]
(см. I.2.4.2).
1.6.1. Образование пиразинового ди-М-оксидного цикла
1.6.1.1. Реакция с имииамн илн смесью первичных аминов с альдегидами
или кетонами. Используемые в качестве нуклеофильных агентов имины
можно заменять на соответствующие нм смеси альдегидов или кетонов с
первичными аминами [311,314, 315, 684,685]:
О
H2CR2 / H^CR2 \
+ CR1 (или CR1 + H3NR | ---------—-
II II -Н®
NR \ О /
180 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
н
-HjNR
выход 30—90%
н м н н ы: R1 = Н; R2 = Me, Et; R = Ви [311а, б; 314];
R1 + R2 = (СН2)4; R = С6Н( [ [134, 311], Ph, Ви [134];
R1 +R2 = (CH2)io;R = C6H]][3116,b];
R1 = R = ph; R2 = Me [134];
альдегиды в смеси с аминами: R1 =H;R2 = H, Me, Et, CH2Ph,
n-MeC6H4 [311r, 314], CH(OH)Me [314], CH2OH, C5Hn [31 lr], Cl (cm.17) [316]; R = H, Bu,
ОНП;
кетоны в смеси с аминам и: R1 = Me; R2 = Me, Et, H-CjgH2i, h-Cj^Hjj,
COOEt [311], CHMe2, CH2CH(CN)Ph, CH2N(CH2CH2)2O, CONHAlk, CONHAr,
CON(CH2CH2)2O, C( =NOH)Me, CONH—гетарил, CON(CH2)5, COOPh (cm,18),
CH2CONH2, CH2CONHAt [3116, в];
R1 = Et;R2 = Me [311] ;
R1 = Ph; R2 = H [311 ], CH2COOH (cm.19) [3116, в];
R1 = COOEt; R2 = CH2COOEt [3116, в] (см.18);
17 Во время реакции хлор обменивается на аминогруппу под действием избытка амина H2NR.
Таким способом вводят в состав конечного продукта аминогруппу с различными
заместителями R.
18 При действии аммиака сложноэфирная группировка превращается в амидную.
19 При действии аммиака происходит декарбоксилирование.
1.6. Бейрутская реакция 181
R1 + R2 = (СН2)ю [311], С( = NOH)(CH2)9 [3116, в], СН2 [317], дигидротестостерон, цис-
декалон-2, N,N'-бис-(ацетоацетил)пиперазин [3116, в];
R = H,Bu,C6H]];
заместители в замещенных бензофуроксана х:
5(6)-Ме, МеО, EtO, Вг, CI, СООМе, CONHAr, SO2NH2, SO2NHAr, 4,6-Ме2,
4.6-С12.
Процесс проводится обычно при 20—60°С в течение 1—5 час. в
органическом растворителе (метаноле, этаноле, хлористом метилене,
хлороформе, бензоле, днмети л фталате). Из аминов используют наибо-
лее доступные: бутил амин, циклогексиламнн, а также аммиак. В
смеси с альдегидом или кетоном берут эквимольное количество
амина.
Реакция имина сопровождается отщеплением первичного амина при
наличии атома водорода у нуклеофильного центра реагента (^-углеродный
атом по отношению к-атому азота нминогруппы) и приводит к N,N'-
диоксидам хиноксалинов (135). Промежуточно образуется 2,3-днгидро-
производное (134). Обычно оно окрашено в интенсивно красный цвет
в отличие от слабоокрашенного конечного продукта, что позволяет ви-
зуально следить за ходом реакции.
Имины (и азин) циклогексанона реагируют с бензофуроксаном легко
и с очень высокими выходами в среде триэтиламнна [134]. В отсутствие
этого основания реакция идет медленно и с невысоким выходом даже прн
кипячении в среде спирта или хлороформа. Добавка этилата натрия
в качестве основания не улучшает результатов (ср. 1.2.2.16). Реакция
ацетофенониминов, однако, не ускоряется трнэтиламином.
Предполагается, что имин приобретает реакционную способность после
ухода протона от ^-углеродного атома и реагирует либо в виде аниона
[312], либо в таутомерной енаминной форме [134].
Если у нуклеофильного центра отсутствует второй атом водорода, то
первичный амин не отщепляется и реакция останавливается на образова-
нии промежуточного аминопронзводного типа 134 (R вместо Н при угле-
родном атоме) [312]. Это было показано на иминах Ме2СНСН=NC6Hn,
Me2CHCH=N(CH2)6N^CHCHMe2, Me VVcHCH=NC6HI1, которые
реагировали с различными бензофуроксанами в среде ДМФА прн
30—40°С без добавки основания и в течение нескольких часов дава-
ли красные кристаллы продуктов типа 134 с выходами 45—90%
[318].
1.6Л.2. Реакция с еиамииами. Енамины также могут реагировать
без добавки основания за счет п-электронов двойной связи [312, 319—
322]:
182 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
136
выход 20—90%
в МеОН, 10—20°С, несколько часов.
(R1 = Н. R2 = Н [320], Ph [319], СН=СН2 [673], СН-СН .
/N^n c6H4ci-« l6g9].
CONAlk2 [676], CH2SiMe3 [675]; R1 = Me, R2 = CONAlk2 [674], CONHCH2CH2OH [674, 677],
COOMe [646]; R1 = Аг, фурил-2, R2 - Аг, 5МО2-фурил-2 [646]; R1 + R2 = (CH2)3 [319],
(CH2)4 [134, 309, 317, 321,322].
NR2 = NH2 [646, 674, 677], NMe2 [320, 673], NEt2 [673], N(CH2)4 [134, 312, 689], N(CH2)5
[673], N(CH2CH2)2O [309. 317, 320—322, 673]).
(Заместители в замещенных бензофуроксанах: 5(6)-Ме, CJ, Вг, АгО.)
Однако в среде триэтнламина реакция протекает быстрее н почти коли-
чественно [134]. Этилат натрия и в данном случае мало влияет на реак-
цию [134]. 9,10-Фенантрофуроксан [321] и 1,2-нафтофуроксан [319]
в реакцию ввести не удалось, как и (ММ-метил-М-феннламиио)вннилфеиил-
кетон [671].
Как и в предыдущем случае, при наличии протона у реакционного цент-
ра енамина (у 0-углсродного атома20 по отношению к атому азота) проис-
ходит отщепление молекулы амина с образованием ароматического цикла
(137) [309], в отсутствие же протона реакция останавливается на промежу-
точном соединении 136 (R вместо Н) [323, 324]. Промежуточное соеди-
нение, обычно красного цвета, получено с выходами 20—55% при исполь-
зовании енаминов Ме2С-=CHNR2 [NR2 = NMe2, N(CH2)4, N(CH2)5,
N(CH2CH2)2O, N(CH2CH2)2NMe], Me2C--CHN(CH?CH2)2NCH = CMe2
Для енаминов характерна способность реагировать с электрофилами по Р-углероду [326].
1.6. Бейрутская реакция 1 S3
в среде этилацетата [323] н Me2C=CHNMe2, MeCH=C(NMe2)2>
Me2NCH=CHNMe2 в среде хлороформа [324]. Промежуточное соеди-
нение со свободной аминогруппой было выделено при использовании смесн
аммиака и кетонов, содержащих а-третичный углерод [324а]:
выход 25% (i-Pr),
53-86% (остальные R),
в МеОН, 30—40°С. 6 час.
[R5 = R2 = Me, R3 = Me, i-Рг, Bit, R1 = R3 = Me, R2 = Et; R1 + R2 = (CH2)4, (CH2)5, (CH2)s.
R3 = Me; R1 = Me, R2 + R3 = —CH2CH2CH2CH(Me)—].
He реагировали 9-ацетнлфлуорен, ацетнлциклопропаи и дициклопропнл-
кетон.
Если в циклогексановой системе присутствуют рядом с карбониль-
ной группой одновременно разветвленное и неразветвленное звенья,
то реакция идет только по неразветвленному звену [324а]:
(Rl=Me,R=H;
В- *-Рг, R=Me)
выход 54-71%
Без выделения в свободном виде енамины можно использовать исходя
также из ацетиленов и первичных аминов [646]:
184 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
в МеОН, ~20°С, 7 дней.
(R1 = 5-нитрофурил -2, R2 = фурил-2)
Предпринималась попытка ввести в хиноксалиновый продукт реакции
триме тил си л ильную группу, имея ее в составе енамина. Однако под влия-
нием выделявшегося амина она отщеплялась [675].
Вместо протона от промежуточного соединения 136 может отрываться
заместитель R2 при надлежащем его строении [325];
НС-СОРИ
в AcOEt, 65°С, 2 часа.
Атом хлора в положениях 5 и 6 бензофуроксана сильно повышает реак-
ционную способность по отношению к енаминам, ио в положениях 4 и 7,
как н другие заместители, резко замедляет реакцию, видимо, из-за прост-
ранственныхзатруднеиий, вызванных взаимным отталкиванием этих замес-
тителей и N-оксндных групп в конечном продукте. Нитрогруппы по непо-
нятной пока причине резко активируют молекулу бензофуроксана даже в
том случае, если они занимают положения 4 и 7, одиако реакция с енами-
нами идет, видимо, совсем в другом направлении, и образуются нестойкие
продукты [319].
С небольшим выходом (-10%) получается хиноксалии-№,М'-диоксид прн
действии на бензофуроксаи диэтиламина [153а] и триэтнламина [3246], по-
видимому, благодаря частичному образованию в реакционной смеси
N-замещеиного виниламииа [153а].
Хииоксалино[2,3-с]фуроксаи неустойчив в присутствии морфолина, по-
этому попытки провести реакцию его с виииламинамн, используя это
основание, окончились неудачей [817].
1.6. Бейрутская реакция 185
Реакция бензофуроксанов с енаминами формально представляет собой
1,4-циклоприсоеднненне. Однако возможность четырехцентрового меха-
низма начальной стадии по типу реакции Дильса—Альдера следует ис-
ключить, так как бензофуроксаи не реагирует с тетрацнаиэтиленом
и другими диенофилами [319].
Азотистый аналог бензофуроксана— N-окснд
бензотриазола (в виде производного 138)— ие всту- у 4N_ph
пает в реакцию с енаминами [319], что указывает на
важность для осуществления реакции внутрицик- \
лнческого атома кислорода фуроксанового кольца.
1.6.1.3. Реакция с олефинами. Нужно сказать, что фуроксаиовое кольцо
может превращаться в пиразиновое н при взаимодействии с менее акти-
вированной, чем в енаминах, двойной связью С=С, но уже прн более
сильном нагревании [321]:
Правда, 9,10-фенантрофуроксан в эту реакцию не вступает н при 130°С;
не удалось заставить реагировать также диэтиловый эфир фуроксанди-
карбоновой кислоты и 5ис-(п-нитробензоил)фуроксан [321].
Фуроксаиовое кольцо активируется при аннелнроваиии с пиразиновым
циклом и реагирует с олефинами легче [817]:
R' Ph С^ЩМе-л С^ЩОМе-л
о
выход 20-30%
I
Бутадиеиамины реагируют ие енаминовой двойной связью, как можно
было бы ожидать, а концевой [324в]:
186 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
->20‘С,~4 исд
ж эфире
[R1- Н, Me, Cl; R = Me, Et, (CH2)5, (CH2CH2)2O]
1.6.1.4. Реакция с ацетиленами. Ацетилен в присутствии третичного
амина реагируете бензофуроксаиом [327], очевидно, через промежуточное
образование енаминового аддукта 139:
в EtgN, ~20°С, несколько часов.
Образование такого типа аддуктов было показано на нескольких примерах
ацетиленов н третичных аминов [328, с, 160].
Однако замещенные ацетилены реагируют с бензофуроксаиом совер-
шенно неожиданным образом как в присутствии третичных, так и в при-
сутствии вторичных и первичных аминов — заместитель от тройной связи
отрывается, и в результате образуется незамещенный хиноксалии-1Ч,1Ч'-
днокенд, как н прн реакции с самим ацетиленом [325]:
R
С Et3N,
+ |Н 4- Et2NH
С или BuNH3
в i-PrOH, 50°С, 24 часа.
выход 5—10%
2 моля
0,6—0.8 моля
R = Ph, СООН, СНзОН, СН2О
1.6. Бейрутская реакция 18 7
При реакции в присутствии морфолина аминный остаток странным обра-
зом включается в состав конечного продукта [325]:
1 моль
в РРгОН, 50°С, 24 часа (R — как в предыдущем примере).
В хиноксалино[2,3-с]фуроксане фуроксановый цикл активирован, поэто-
му реагирует с ацетиленами без катализатора [817]:
кипячение, в СИСЬ,,
3*5*час.
вс=св'
ВЫХОД 22-47%
(R = Rr = Ph; СбН4ОМе-я; R = Ph, R' = Н)
1.6.1.5. Реакция с ариламииами. Анилины реагируют в общем по тому
же типу, как и амины. Эта реакция, однако, была осуществлена с таким
аналогом бензофуроксана, в котором кольцо, сконденсированное с фу-
роксановым, не имеет двойных связей [329]. Взаимодействие осущест-
вляется значительно труднее, чем с самими бензофуроксанамн, — тре-
буется сильное н длительное нагревание. Процесс, как и в случае бензо-
фуроксанов, завершается образованием пиразинового кольца, ио в нем
остается только одна N-оксидная группа вместо обычных двух. (Известно
несколько примеров образования moho-N-оксидов вместо дн-Ы-оксидов
в реакциях беизофуроксанов (1.6.3, 1.6.4).) Роль основания выполняет
избыток анилинового соединения:
188 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
-h2nr
-[О]
в избытке R'C^HjNHR, 95°С, 8 час. (R = Н, Me; R^ = Н, м - и л-Ме, м- и n-МеО, л,п-Ме2)
Реакция с анилинами аналогична также реакции с фенолами прн том
лишь отлнчнн, что аинлнны всегда реагируют орто-положеинем, тогда как
фенолы могут реагировать и пара-положением (1.6.1.8).
1.6.1.6. Реакция с енолами альдегидов и кетонов. Аналогично енаминам
реагируют енольные формы альдегидов н кетонов самого разнообразного
строения (табл. 11). Это наиболее распространенный вариант бейрутской
реакции;
Заместители в замещенных б е н з о ф у р о к с а н а х: 5(6)-Ме, МеО, ЕЮ,
F. Cl, Вг, CF3, Ас. СООН, СООМе, АгО, ArS, ArSO, ArSO2, PhCH2S, PhCH2CH2S, SO2NH2,
SO2NHMe, SO2NMe2, 4-Cl, 5,6-Cl2, 5,6-Me2, 5,6-(OR)2.
1Л. Бейрутская реакция 189
Лишь очень немногие карбонильные соединения не удалось ввести
в реакцию с бензофуроксаном. К ним относятся, например, днацетнл
и некоторые другие а-дикетоны [366], бензоилацетальдегид [671].
По примеру предыдущих двух реакций (с иминами и енаминами) пред-
принимались попытки остановить взаимодействие с карбонильными соеди-
нениями на образовании промежуточного продукта (140). Для этого в
качестве реагента вначале использовались 1,3-днкарбонильные соеди-
нения с замещенным средним метиленовым звеном (СНМе). Однако эта
модель оказалась непригодной, так как в условиях реакции происходила
неожиданная фрагментация [337]. Успех был достигнут с нзопропнлметнл-
кетоном [324а]. С ацетобутнролактоном тоже получается про-
межуточный продукт типа 140 без атома водорода в 6-члениом гетеро-
цикле, но под влиянием нуклеофила лактонный цикл раскрывается
н гидроксил выталкивается [645]:
О
(R=C1)
выход 40%(К0Н)
80%(NaOH)
о
t
Rxr<^O^Nx<*'CH? СН, ОН
Ill
I
О
-сог
(R = H;Me)
выход 40*50%
I
В качестве основания В используют щелочь [28, 319, 347, 645, 658] нлн
соду [654] в этаноле, метилат нлн этилат натрия в метаноле илн в этаноле
[306, 334, 340, 343, 361], изопропил ат натрия в изопропаноле [657], гидрок-
сид кальция в нзопропаиоле [339], метаноле [666], карбонат нлн оксид
кальция в жидком парафине [679], амид натрия в эфире [333, 335], аммиак
в метаноле [29, 306, 332, 344, 349, 354, 361, 643, 647], этаноле [363],
пропаноле [306], нзопропаиоле [653], ДМФА [359], N-метилпирролидоне
[656], воде [653, 660], а также разнообразные азотистые органические
основания (в метаноле, этаноле, эфире, ТГФ, ацетонитриле, ДМФА):
первичные низшие алкиламнны [333,334,336,348,349,368,646], цнкло-
гекснламни [306], этаиоламни [349, 644, 649, 650, 659, 662],
3-метокснэтиламии, у-метокси- н у-(диметнламино)пропиламнн [349],
190 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Таблица II. Получение ди-М-оксидов
хиноксалинов в реакции бензофуроксана с
альдегидами и кетонами в присутствии
основания (дегидратация)
R1 R2 Литература
Н H [330]
Me [330]
Et [330]
Pr [330]
СН = СН2* [330]
СОМе [3201
COPh [320]
Me H [317, 330, 331, 640, 719,
790]
Me [306, 317, 330, 640, 643,
667, 703, 790]
Et [330]
Pr [330]
Me Bu [790]
CH2CH= CH2 [330]
—CH(CH2)4 [330]
CH2CH2COOEt [330]
CH(OMe)2 [330, 705]
CH2CH2COOH [306]
Me CH2COOEt [306]
CH2OH [330, 332]
CH2H1 [333]
Ph [334, 335]
COMe [310, 317, 319, 336, 640,
658]
COPh [317, 337, 338, 640, 641,
664]
CO Ar [337, 639]
CO—2-нафтил [670]
CO—4-анизил [670]
CO—2-пиридил [670]
CO—2-тиенил [670]
CO—2-фурил [670]
СООМе [330, 339, 340, 644, 657,
666]
1.6. Бейрутская реакция 191
Таблица 11 (продолжение)
R1
Me
R2 Литература
COOEt [306, 310, 317, 330, 334, 340—342, 640, 641, 654, 657, 658, 666, 704, 708, 782, 786]
COOPr [340, 657, 666]
COO-Z-Pr [340]
COOBu [340, 657, 666]
COOC1TCH?OCH(CH2)5C11>, [652]
l—o—J
COOCH2CH2OAc [343, 344]
COO—алкилен—X
X = OH, nh2 [345]
OCOAlk [346]
OCOAr [346]
NAlk- COO-t-Bu [346]
NAlk2 [346]
CONH2 [347, 348, 641]
CONHAlk [330, 334, 336, 347, 349,
641,669,719]
CONHAr [330, 334, 336, 347, 349, 664, 669]
CONHCH2CH2OH [641, 647, 649, 650, 659, 662, 663, 665, 668, 678, 679,709]
CONH(CH2)n Ph (n = 0t4) [661]
CONHCH2CH2OCH(CH2)3CHZ [652]
1 0 —J
CONH(CH2)nCN (л = 1-5-8) [655]
CONHCH2CH2XMe [651]
(X = S, SO, SO2)
CONHCH2CH2XPh [651]
(X = S, SO, SO2)
CONH—(2 бензотиазолил) [330]
CONH—(1- и 2-адамантил) [780]
НО [780]
НО ОН
CONHCH2CH2—(4-имцдазолил) [780]
CX)NHCH2CH2- (З-шщолил) [780]
CONHCHMePh [780]
CONHCHMeEt [780]
CONHCH(CH2OH)Alk [780]
CONMeCH(CHPhOH)Me [780]
192 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Таблица 11 (продолжение)
R1 R2 Литература
Me CONH—ал килен-Х
X-QH.OAJk, NH2 [347, 349, 350]
NHAlk, NAIk2 [347]
N(CH2)4, N(CH2)5 [347]
N(CH2CH2)2O [347]
- NCHjC^NHCHj , [347]
N(CH2CH2)2NR [347]
CONH2, CON H Aik [347]
CONAlk2, COOH [347]
COOAlk 1347, 351]
CONAlk2 [330, 334, 336, 347, 349,
352, 641, 678]
CONAlkAr [347]
CONAlk—алкилен-Х
X = NHAlk, NAIk2, CONAlk2 [347]
CON(CH2)4 [347]
CON(CH2)5 [347]
C0N(ai2CH2)2O [347]
CON(CH2CH2)2NX [347]
X = Aik, CH2CH2OH, [347]
COAlk, CONH2
Me COOAlk [347]
алкилен—COOH [347]
алкилен—CONH2 [347]
— C =N — алкилен —О 1 1 [346]
CN [353]
SMe [29, 354, 355]
SPh [355]
SO3H [334]
CH2SO3H [334]
Et Me [643]
Et [334]
Ph [334]
CO Ar [337]
COO—ал килен—N Al k2 [346]
Pr Me [643]
Et [643]
COOEt [341]
COO—алкилен-Х
X = OCOAlk, [346]
OCOAr, NAIk2
i-Pr Me [643]
Ph [334]
CO Ar [337]
1.6. Бейрутская реакция 193
Таблица 11 (продолжение)
R' | R2 ( Литература
Ви Me [643]
;-Ви Me [643]
С-Ви CO Ar [337]
СН2СН2Ви CH2CH2Bu [334]
СН2Вг COMe [356]
ch2f COOEt [334]
СН2С1 COOEt [334]
ch2cn COOEt [334]
CH2OEt COOEt [334]
CH2OPh COOEt [334]
СН2ОАс COOEt [334]
ch2nh2 COOEt [334]
CH2SH COOEt [334]
CH2SMe COOEt [334]
CH2CH2SPh COOMe [707]
CH2OMe COOMe [334]
CH2COOMe COOMe [664]
CH2COOEt COOEt [330]
CH2CH(OMe)2 H [330]
Me [645]
CH2Ph Ph [333,335]
COPh [333. 357]
CH(OMe)2 H 1330, 334, 358, 648, 653,
656, 660, 706]
Aik [706]
COOEt [330, 334]
COOMe [334]
CH(OEt)2 H [660]
COOEt [334]
CH(OPr)2 H [660]
CH(OBu)2 H [334, 660]
COOEt [334]
COOBu [334]
CH — NOH H [359, 360]
CH — NNHCOOMe H [642]
COOMe H [359]
COMe [645]
COOEt CHz-^Jn [361]
COOPh [671]
COO—алкилен—OCOAlk(Ar) CH2COOEt [317]
Me, Et, Ph [346]
Ph Me [643, 790]
i-Pr, t-Bu, Ph [334]
(CH2)]_3COOH [306]
CH2N(CH,)5 [361]
7 Хмельницкий Л.И.
194 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Таблица 11 (продолжение)
R1 | R2 Литература
Ph N(CH2)5 [361]
COPh [310, 317,330]
COOEt [306, 344]
CONHPh [664]
SPh [28, 362]
CH2SO3H [334]
CN [363]
,d-XC6H4 (X = Me, MeO, Br, NO2) Me (334]
?)-NO2G,H; COOEt (664]
n-XQH4 (X = H, Cl, Br, J, no2, OMe) 5-NO2—фурил-2 (646]
2- или 3-Пиридил H [361]
2-, 3- или 4-Пиридил Me [361, 364}
COOEt [3611
CN [361]
COOH [364]
CONH2 [364]
CONHMe [364]
CONMe2 [364]
CH2C1 [364]
2- или З-Пиридил-М-оксцд Me [364]
CHO [364]
CH2C1 [364]
3 -П иридилМ-оксид H [361]
2-Пиразинил COOEt [364]
CONH2 [364]
2 - П иразинил-N -оксид conh2 [364]
4-Пир имидил conh2 [364]
2-Фурил H (361]
5 -NO2— фурил-2 [646]
2-Тиенил H 1361]
R‘ +R2:—(СНт)п— (л = 2ч4, 10, 13) [330, 667, 790]
— снсн2сн2сн— L СНМе J [330]
—СОСН2СН2СН2— [7, c. 783]
—снхсн2сн2— (X = СООМе, Ac, С1, Вг, NH2) [334]
С'П2СПХСП2 - [334]
(X = СООМе. NH2)
1.6. Бейрутская реакция 195
Таблица 11 (окончание)
- R2 Литература
.-СНХСНМсСН2— [334]
(X = ОН, ОМе, ОАс) СНС12 [364]
снхсн2сн2сн2— [334]
(X = СООН, ОН, ОМе, ОАс, Q) СН2СН(СООН)СН2СН2— [334]
--СНХСН2СН2СНМе [334]
(X = ОН, CI) -СН2СН2-Х— [334]
(Х.= NH.NMe) -—СН2СН2—“X-—СН2—- [334]
(X = NH, NAlk, NA г, О, S) —СН2СН2СН2—NH—СН2— [334]
—СН2—NMe—СО— [340]
--СН2СН2—NfCOOHO-СН2СН2— [365]
*Во время реакции вторичный амнн, взятый в качестве основания В в избытке, при-
соединяется по двойной связи и входит в состав конечного продукта.
днметнламин [349], диэтнламин [330, 336, 349, 639], пирролидин [330, 369,
642], пиперидин [361], морфолин [330, 334, 349, 640, 645], гидрокси-и
амнноэтнл пиперазин, 1,2-диметнл-1,4,5,6-тетрагидропиримидин, 1,5-диаза-
бнцнкло[4.3.0]нонен-5 [347], триэтиламии (оиже и как растворитель) [310,
317, 333, 337, 351, 357, 661]. Диэтиламнн иногда приводит к неже-
лательным побочным реакциям [337].
Морфолин разрушает хиноксалино[2,3-с]фуроксан, который поэтому не
удалось ввести в реакцию с этил ацетоацетатом в присутствии этого
основания [817].
Добавка MgSO4 • 7Н2О к аминному катализатору увеличивает выход на
10—25% и существенно улучшает реакцию [790]. Ее можно вести при
более низкой температуре, что уменьшает вероятность дезоксигениро-
вания конечного дн-№оксида хиноксалина, а также образования бензи-
мидазолов. Добавка MgSO4 • 7Н2О очень мала — 10% от массы реагента,
тогда как аминный катализатор часто берется в эквимольном колнчестве.
Маточннк можно использовать в повторных синтезах без новой добавки,
причем выходы ие уменьшаются.
Вместо основании в качестве енолизирующего катализатора предла-
гались силикагель [673] и молекулярные сита [664]. С первым реакция
протекает 1—2 недели, со вторыми— 1—3 дня. Выход сильно зависит
от марки катализатора. Катализатор берется в 10-кратном количестве
в расчете на бензофуроксан.
7*
196 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Нужно отметить, что не о всех перечисленных основаниях можно
с уверенностью утверждать, что в их присутствии карбонильные соеди-
нения реагируют именно в енольной форме. Так, аммиак и первичные
амины могут переводить карбонильные соединения не только в еноль-
ную, но и в иминную форму, также способную реагировать с бензо-
фуроксанамн (1.6.1.1.)- Вторичные амины могут переводить карбонильные
соединения в енамины, равным образом реагирующие с бензофу-
роксанамн (1.6.1.2). В этом отношении показателен опыт Хадда-
дина и Иссндоридеса, следивших за реакцией между бензофуроксаном
и циклогексаном в среде морфолнна по спектру ПМР [7, с. 773]-. в спектре
появляется сигнал внннльного протона 1-морфолнноциклогексена, интен-
сивность которого уменьшается по мере возрастания интенсивности
сигналов ароматических протонов конечного дн-Н-оксндного продукта
реакции. Замечено [782], что морфолин в качестве катализатора часто
обеспечивает значительно лучшие выходы, чем трнэтиламин.
Формы, отличные от енольной, можно исключить для реакции
карбонильного соединения в присутствии неорганических оснований,
алкоголятов, третичных аминов. В реакцию с успехом вступает также
заранее приготовленная соль енолята [320] или его О-ацнловый эфир
[317].
Как потенциальный енолят используют и 5-метилнзоксазол [315, 370].
Под влиянием едкого кали он раскрывается по связи С—О до енолята
цнанацетона, который и реагирует далее с бензофуроксаном в при-
сутствии аммиака и хлорида аммония:
NH3
КОН
выход 86% (X = Н). 50—60% (X = 5-CI, Me, МеО)
NH3 (2—3 моля), NH4CI (1 моль), в МеОН, 40—45°С, 1 час.
КОН (1 моль), в МеОН, 40—45°С, 1 час.
1,3-Дикетоны могут реагировать по любой из карбонильных групп. Прн
большой разнице в размерах заместителей получается пренмущетвенно
тот продукт, в котором меньший по размеру заместитель присоеди-
нен непосредственно к гетероциклу. Это вызвано тем, что участвую-
щий в замыкании гетероцикла карбонил, несущий меньший заместитель,
1.6. Бейрутская реакция 197
испытывает меньшие стерическне затруднения в процессе циклообра-
зования [670]:
2-пиридил,2-фурмл,
2-тиенил)
выход 33-70%
выход 0-14%
Солн кальция (хлорид, нитрат) значительно повышают выход продукта
реакции с 1,3-днкарбонильнымн соединениями, в частности с [3-кетокар-
бамндамн, благодаря образованию с ними хелатных комплексов, в кото-
рых формируется енольная структура [669]. Соль кальция и основание
(предпочтительно этаноламин) берутся в количестве 10% от исходного
органического реагента. Для повышения выхода реакции с [3-кетоэфирамн
еще раньше применялся гидроксид кальция, но он плохо растворим в
органических растворителях.
1,3-Днкарбоннльные соединения использовали для введения радио-
активной метки в продукт реакции [649].
1.6.1.7. Реакция со сложными эфирами и амидами. Если при карбониль-
ной группе находится заместитель, способный отщепляться в виде аииона,
то при реакции этот заместитель уходит, а карбонильная группа сохра-
няется [371]:
198 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Реакцию проводят в ДМФА в присутствии органических оснований:
алкиламинов, бициклических амидинов типа
№)„-N=C-(CH2)m
I_______J;___I
При эквимольном количестве основания реакция протекает при комнатной
температуре быстро и с высоким выходом.
Вместо иитрильной группы в качестве активирующей может присут-
ствовать другая функция, производная карбоксильной группы:
О
(X = OAlk, ОАг [330, 334,719], NH2, NHAIk, NHAr, NAlkAr, NAlk2 [334, 719])
В этом случае реакцию ведут в спиртовом растворе алкоголята натрия
или едкого натра.
Ацетильная группа в качестве активирующей иногда также может
направлять реакцию по этому руслу (последнее уравнение в 1.6.1.14).
Реакция ие идет в этом направлении (но идет в другом, см. 1.6.2.1),
когда при карбониле вместо группы OR находится труднее уходящая
аминогруппа [372], даже если вместо CN взять несколько более сильно
активирующий заместитель PhSO2 [28, 362]. С другой стороны, диамиды
малоновой кислоты реагируют с отщеплением аминогруппы [334]:
PrNHj, в ТГФ, ~20°С, несколько часов.
(R = Н, Me, Ph)
L6.1.8. Реакция с фенолами. Ароматические аналоги енолов фенолы
реагируют с беизофуроксанами в среде воды [315, 373, 374], метанола
1.6. Бейрутская реакция 199
[208, 373] и ТГФ [208, 375] в присутствии оснований, следовательно
в форме фенолятов. Основаниями служат едкая щелочь [208, 315, 373,
374], алкоголят натрия [208, 375], аммиак [208], триэтил амии [373]. Реак-
цию ведут при комнатной температуре или при слабом нагревании от
нескольких минут до нескольких суток. Выходы 20—95%.
Бензофуроксановый и фенольный компоненты и основание берут
в эквимольном соотношении. При уменьшении количества основания
реакция протекает медленней. Так, при эквимольиых количествах
бензофуроксана, гидрохинона и едкого натра реакция в воде при 25—30°С
протекает за 20 мни. с выходом 92%, а при уменьшении количества
щелочи в 10 раз тот же выход достигается за 6 час. [373].
Фенолы атакуют молекулу бензофуроксана как орто-, так и пара-положе-
нием. Атака пара-положением происходитпреимущественно; орто-положе-
ние атакует, какправило, лишь в том случае, когда пара-положение занято.
При атаке орто-положением реакция протекает, как и с енолятами
(1.6.1.6), с отщеплением воды [208, 315, 373, 374]:
Заместители
в конечном продукте
4-NH2 [208, 375,680-682]
2-ОН, ОМе, NH2
2-ОН-З-ОМе, СООН 21. COOMe
2-ОН-З-Х (группе СМе3 н [312] придается
положение 4)
в феноле
ФОН [208, 375, 710], ОМе [208, 375]
4-ОН-З-ОМе [375], СООН [208], COOMe
[208, 375]
4-QH-3-X
(X = СМе3, CH2CONH2.
CH2CONHCH?
[373])
21 В присутствии аммиака в ТГФ при 20°С. При нагревании же в водной щелочи происходит
декарбоксилирование, и конечный продукт содержит только 2-ОН [308].
200 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
4-ОН-2-Х
(X = Cl, NO2, СОМе, Ph, о-С1С6Н4,
SO2Ph [373])
4-ОН-2,3-Ме2 [312]
4-СН(ОСН2)2 [308]
нафтил-2 [208, 374]
нафтил-2 с одним или двумя замести-
телями NH2, NHAc, NHAr, NHSO2R,
COOH, SO3H в положениях 3, 4, 6, 8
[374]
2-ОН-4-Х (группе ЫО2 в [312] и СОМе
в [308] придается положение I)
2-ОН-3,4-Ме2
реакция не удалась
1,2-бензо-
1,2-бензо- с соответствующими замести-
телями
Бензофуроксан использовался также с заместителями 5-Ме, МеО, EtO, Cl, CONH2,
SO2NH2, СООМе, CHO, МеСО, NO2, СН(ОСН2)2.
Во время реакции отщепляются фенольный гидроксил и водород из
орто- положения.
Замещенные гидрохиноны могут давать три типа продуктов в зави-
симости от того, каким орто-положением производится атака [749]:
Донорные заместители (R = МеО) дают продукты только типа 3R.
Акцепторные заместители (R = СООМе, СОМе, CN) дают продукты
только типа 4R. Заместители слабодонорного или слабоакцепториого
действия (R = Me, Cl, Вг) дают смесь продуктов 3R + 4R или всех трех
типов. При этом Вг большей частью отщепляется, а СО ОН отщепляется
полностью.
1.6. Бейрутская реакция 201
При атаке пара-положеннем фенольный гидроксил сохраняется,
а отщепляются водород из этого положения и находящийся рядом
с ним (в мета-положении к фенольному гидроксилу) заместитель
[208]:
Заместители
в феноле в конечном продукте
5-ОМе 2-ОН [208]
З^ЧОНУз 1,3-(ОН)2 [208,683]
либо отщепляется еще один атом водорода, если заместителя нет или он
неспособен к отщеплению [208, 375]:
202 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Замести
в феноле
2-ОН [208]
2-ОМе [208]
2-ОН-3-0Me [375]
в конечном продукте
2,3-(ОН)2
2-ОМе-З-ОН
23-(ОН)2-1-ОМе
В том случае, если вместо фенола взяты оксипроизводные других
ароматических систем, то в феназиновой системе конечного продукта
содержатся следующие заместители:
оксипроизводное
нафтол-1 [208, 375]
8-оксихинолин [208, 375]
2-оксифеназин [208]
Н
z N'^°
И Т [208]
заместители в феназине
[1,2]бенэо-3-ОН 22
[2,1-&]пиридо-3-ОН
[2,1 -Ь]хиноксалино-3-ОН
1(Н)-аза-2-кето-3-ОН
В последнем уравнении реакция представляет собой окислительный
процесс, который происходит даже в атмосфере азота. Окислителем
может выступать бензофуроксан, что видно по выделению из реакцион-
ных смесей бензофуразана, а также по специальным опытам с тио-
фенолами и фенолами (1.2.2.12,1.2.2.13).
Способность бензофуроксана окислять гидрохиноны в хиноны и одно-
временно превращаться в дноксим (1.2.2.14) наводит на мысль и о других
механизмах, например [208]:
NOH
NOH
97
Частично протекает реакция и по орто-положеиию с отщеплением воды.
[.6. Бейрутская реакция 203
Показанная в этой схеме реакция между диоксимом и бензохиноном
(а также 1,4-нафтохиноном) была подтверждена экспериментально
[208, 366].
Не исключена также возможность интерпретации механизма реак-
ции между бензофуроксаном н фенолами как радикального процесса
[208].
1.6.1.9. Реакция с пирролами. По типу реакции с фенолами протекает
реакция бензофуроксана с пиррольными производными [208]:
КОН в МеОН, кипячение.
выход 37% (X = Н, ОАс)
1.6.1.10. Реакция с хинонами. Неожиданным образом реагируют
л-бензохиноны в присутствии аммиака в спиртовой среде [376]:
NHj
[NH2OH] +
выход 92% (R = Н)
NH3 в спирте, 25—30 ° С, 3 часа.
[R = Cl, Ph, о-С^РЦО, 1,4-нафтохиион (выходы 52—56%>)]. Бензофуроксан использовался
также с заместителями 5-Ме. МеО, EtO, С1 (выходы 70—80%).
Неожиданность состоит в том, что в реакцию вступает карбонильная
группа, неспособная к енолизацни. Кроме того, вторая карбонильная груп-
па превращается в гидроксильную. Реакция протекает так, как если бы
л-бензохннон предварительно восстанавливался в гидрохинон или как
если бы бензофуроксан предварительно восстанавливался в диоксим
о-бензохинона.
204 1. Реакция с нарушением фуроксанового цикла
При замене аммиака на третичный фосфин в продукте реакции по-
является фосфониевая группировка [377}. По-видимому, в реакцию всту-
пает продукт присоединения (141) фосфина к хинону:
тем более что реакция протекает так же и с заведомым 141.
1.6.1.11. Реакция с дииитрилом малоновой кислоты. Днннтрил мало-
новой кислоты [315, 317, 330, 378, 379, 719] реагирует без отщепле-
ния каких-либо частиц, а с внутримолекулярным переносом водо-
рода.
1.6. Бейрутская реакция 205
Et3N
« ДМФА
20*С, 1,5 часа
Вместо триэтиламина использовались также аммиак, циклогексиламин,
пропиламин, пиперидин в ДМФА, ТГФ илн в спирте. В реакцию вводились
и замещенные бензофуроксаны, содержащие 5(6)-Ме, МеО, F, Cl, CF3(
COOEt, SO2NH2, SO2NHMe, SO2NMe2; выходы 12—64% [334, 378}.
При реакции метнленмалонового эфира отщепляется метиленовый
фрагмент под влиянием трнэтиламнна-катализатора, а протоны по-
ставляются растворителем [747]:
Et3N^
-RCHO
-Et3NH
Et3N, в EtOH, 20*С, 4часа.
[R=Ph,n-MeOCeH<; Rl=H, 5(6)-Ме,С11
Реакция идет так же, если вместо одной из нитрильных групп ис-
пользовать 2-беизотиазолнльный остаток (процесс ведут в спирте в при-
сутствии каталитических количеств поташа) [690].
1.6.1.12. Реакция с цианамидом натрия. Точно по такому же типу
(без отщепления частиц, но с внутримолекулярным переносом водорода)
реагирует и цианамид натрия [380, 381, 686}.
206 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
в водном МеОН, 50—60°С, 15—4-0 мин.
[использовались также замещенные бензофуроксаны с 5(6)-Ме, МеО, Е1О,
Cl, PhS, AlkNH, AlkOOC, PO(Alk)OAlk].
1.6.1.13. Реакция с инаминами. Ацетиленовые нуклеофилы — нна-
мнны — дают ароматическую структуру без какнх-лнбо отщеплений
и перегруппировок [312, 315]:
О
выход 36%, (R1 = Me, R = Et), [312]
1.6.1.14. Реакция с нитрил оксидами. Ннтрилокснды реагируют с бензо-
фуроксанамн с образованием трн-К-оксндов бензо-1,2,4-триазинов [607,
608]. Предполагается, что нитрилоксидная группировка своим углеродным
атомом атакует по N-оксидному атому азоту как более электрофильному,
чем другой атом азота фуроксанового кольца:
ЛгСМО(1-2моля), в СН2С12 .кипячение, д-tOсут.
[R=H, 5(6>-МеО. 5.6-Ме2; Аг=2,4.6-Ме,С6Нг , 2,6-СЦСвН3]
1.6. Бейрутская реакция 207
Нуклеофильная атака, предполагаемая в этом механизме, согласуется
с экспериментальными данными: прн введении электронодонорных за-
местителей (Me, МеО) в бензофуроксан нли электроноакцепторных (С1)
в нитрилоксид выход продукта реакции снижается.
Не исключено, что реакция идет н по ннтрозогруппе о-диннтрозо-
бензола; промежуточно образующегося прн таутомеризации фурокса-
нового кольца. Реакция нитрнлоксндов с нитрозобензолом известна, ана-
логичный промежуточный нитрозонитрон был выделен [609].
Прн значительном повышении электроотрицательности фуроксановой
системы рассматриваемое направление реакции становится главным [610]:
ArCNO (2 моля), в CH2CI2, кипячение 12 час.
(R = Н, Me; Аг = 2,416-Ме3С6Н2, ^б-С^ОДз)
1.6.1.15. О механизме бейрутской реакции. Механизм реакций бензо-
фуроксанов с нуклеофилами пока твердо не установлен.
Если первым актом реакции является атака нуклеофильного центра
реагента по неизмененному фуроксановому кольцу, то атаке может под-
вергаться либо одни, либо другой атом азота.
Лей н Зенг [312] придерживаются мнения, что атака нуклеофильного
реагента направляется на атом азота N-оксидной группы, прячем сначала
раскрывается фуроксаиовое кольцо (путь а), а затем происходит атака
вторым атомом азота по карбонилу:
208 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Если кольцо раскрывается не строго синхронно с атакой нуклеофила
(путь б), то какое-то время существует аддукт 142.
Иссидоридес и Хаддадии еще раньше, в своей первой статье [310],
указывали на то же место нуклеофильной атаки; они принимали лишь
другую последовательность образования и разрыва связей в первона-
чальном аддукте 142 — сначала образование связи между вторым атомом
азота н карбонильным углеродом, а затем разрыв фуроксанового кольца в
новом аддукте 143:
вн®
-HjO
о
1.6. Бейрутская реакция 209
Марчетти и Този [134] подкрепили мнение о первоначальной атаке по
положительно заряженному азоту фуроксанового ядра, показав, что ими-
ны и енамины реагируют значительно медленнее с бензофуразаном, не
имеющим положительного заряда на атомах азота. Более того, реакция
сильно ускоряется в присутствии сульфата двухвалентной ртути, что
авторы объясняли наведением на атоме азота фуразанового кольца
положительного заряда за счет координационной связи между атомом
азота и ионом ртути.
Мейсон и Теннант [363] высказали предположение, что атака
происходит по другому атому азота (см. схему, изображенную ниже),
на основании того факта, что в их опытах получился только один
из двух возможных изомеров конечного продукта, а именно
н
® С —R2
C-R1
II
О
(Х=МеО, CI, Вг)
_____________I
-№О
тот, который (146) изображен иа схеме 23. Исходные бензофуроксаиы
(X = МеО, С1, Вг) представляли собой смесь 5- и 6-замещениых изомеров
с преобладанием 5-замещенных как более стабильных (ср. 1.1.10.10).
Мейсои и Теииаит считали, что в реакцию вступал более стабильный
23 В статье [363] в качестве промежуточного продукта принимается соединение 145, а не 143,
что, впрочем, не влияет на ход рассуждений о первом акте реакции.
210 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
изомер, н тогда атака должна была направляться на атом азота в поло-
жении 3, чтобы получился обнаруженный изомер продукта реакции. Этот
же самый продукт мог образоваться н прн атаке по азоту в положении 1,
но только если бензофуроксан вступал в реакцию в виде менее стабиль-
ного 6-замещенного изомера.
Такой же результат был получен н в реакции 5(6)-хлорбензофуроксана с
енамином [319].
Однако Хаддаднн и Иссндорндес с сотрудниками прн реакции смесн
5- н 6-замещенных бензофуроксанов (X = Me, МеО, С1 [382], CF3 [319])
с анионом кетона выделяли оба возможных изомера продукта реакции.
Это означало, что если реагировал только один изомер исходного бензо-
фуроксана, то атаке должен был подвергаться как одни, так и другой
атом азота. Если же реагировали оба исходных изомера, то опять-такн
обнаруженный результат можно объяснить атакой по любому нз атомов
азота, лишь бы атакуемый атом был одинаковым для обоих изомеров.
Отсюда делается вывод [319], высказанный н в другой работе [28], что
вопрос о месте атаки по фуроксановому ядру остается открытым. Впо-
следствии тем не менее Хаддаднн н Иссндорндес предпочитают считать
местом атаки «фуразановый» атом азота [383]. Это предпочтение ока-
зывалось н другими авторами [134].
Помимо представления о переносе пары электронов, высказыва-
лось предположение о возможности механизма с одноэлектронным перено-
сом [134], поскольку известно, что бензофуразан в присутствии карб-
анионов легко превращается в анион-раднкал путем переноса элект-
рона.
В приводившихся выше схемах можно усмотреть, что главным фак-
тором, обуславливающим реакционную способность бензофуроксана,
является энергетический выигрыш, связанный с увеличением ароматич-
ности бензольного кольца на первой стадии реакции, когда раскрывается
фуроксановый цикл [319]. Эту мысль Хаддаднн и Иссндорндес с сотруд-
никами в своей статье [319] подкрепляют тем, что с енаминами не реа-
гируют днметил- н дифеннлфуроксаны (для которых этот фактор не
действует) и 1,2-нафтофуроксан (для которого он имеет меньшее зна-
чение, чем для бензофуроксана).
С этой мыслью согласуется и другой подход к механизму реакции,
заключающийся в том, что атака нуклеофила начинается лишь после
размыкания фуроксанового кольца на две иитрозогруппы. Как известно,
именно бензофуроксан легко размыкается таким образом в процессе
таутомерного превращения обоих его изомеров друг в друга (Г.1.2,1.1.8).
Возможность такого механизма рассматривали Мейсон н Теннант [363] н
Клейпул, Сидани н Флэнаган [28], но более подробно развили этот подход
Абушанаб н Алтери [29], предложившие схему, приведенную на
с. 211.
1.6. Бейрутская реакция 211
- н2о | вн®
(R1 = Me, R2 = SMe)
В подтверждение своей схемы они приводят установленный имн факт,
что при электронодонорном заместителе X (Me, МеО) в бензофуроксане
образуется преимущественно изомер 149 (149 :150 = 7 : 3 и 8 : 2), а прн
электроноакцепторном X (СООМе) — изомер 150 (149 .* 150 = 2:8).
Действительно, электронодонорный заместитель должен обогащать
электронами преимущественно пара-нитрозогруппу (резонансная струк-
тура 147), вследствие чего нуклеофильная атака должна направляться
в первую очередь на мета-нитрозогруппу н приводить к изомеру 149.
Напротив, электроноакцепторный заместитель должен оттягивать элект-
212 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
роны в первую очередь от пара-нитрозогруппы (резонансная структура
148), на которую и будет преимущественно направляться нуклеофильная
атака с образованием изомера 150,
Этн рассуждения согласуются н с результатами, полученными не-
сколько ранее Дюркхеймером [341] при изучении реакции замещенных
бензофуроксанов с {З-кетоэфнрами: электронодонорный заместитель X
(Me О, NHAc, Cl, В г) направляет реакцию в сторону преимущественного
образования хиноксалинового изомера 149 (R2 — остаток прн нуклео-
фильном центре р-кетоэфира), а электроноакцепторный заместитель X
(CF3) обеспечивает преобладание изомера 150. В случае заместителей X =
= МеО и NHAc изомер 149 был выделен в качестве единственного
продукта реакции. Выделенный Мейсоном и Теннантом [363] при реакции
замещенных бензофуроксанов (X = МеО, С1, Вг) с бензонлацетонитрилом
единственный продукт также оказался изомером типа 149 (R1 = Ph, R2 =
CN).
Гипотеза Мейсоиа и Теннанта [363] (см. выше), согласно которой
реагирует более стабильный бензофуроксановый изомер, тоже могла
бы объяснить результаты реакции прн наличии заместителей X, обес-
печивающих преобладание одного бензофуроксанового изомера над
другим в их равновесной смеси (X = МеО, Cl, COOR и т.п,), но она не
может объяснить результаты для X = Me, поскольку в этом случае
оба бензофуроксановых изомера примерно равны по стабильности
(табл. 4) и, следовательно, оба хиноксалиновых изомера должны бы-
ли бы образоваться примерно в равных количествах. Здесь лучшее
объяснение дает механизм с участием о-динитрозобензола. Однако про-
тив этого мехаинзма Мейсон н Теинант [363] приводят тот довод,
что заместители Me, МеО н особенно атомы галогена, по их мнению,
вряд лн способны дезактивировать пара-нитрозогруппу столь изби-
рательно.
В других работах, где также были получены оба возможных хинокса-
линовых изомера (X = Me, МеО, С1 [382], CF3 [319], (СН2О)2СМе [348]),
не определялось с достаточной точностью соотношение нх в смеси; следо-
вательно, по этим данным трудно судить об электронном влиянии за-
местителей на ход реакции.
Таким образом, исследователи еще не пришли к единому мнению
о первом акте реакции. Тем не менее промежуточный продукт, обра-
зующийся после первой стадии реакции, во всех дискутируемых схе-
мах фактически одинаков и представляет собой хиноидный
оксиминонитрон, например 144 в схеме реакций, приведенной выше.
Хаддадин н Иссидорндес [7, с. 787], вслед за Мейсоном н Теннантом
[363], придерживаются мнения, что, прежде чем реагировать далее,
этот промежуточный продукт переходит в изомерный ему бензоидный
гидроксил аминонитрон (145, в той же схеме):
1.6. Бейрутская реакция 213
Поскольку, однако, эта, как н многие другие детали механизма реакции,
остается невыясненной, тов дальнейшем мы будем ограничиваться только
промежуточным продуктом типа 144.
Промежуточный продукт часто использовался различными авторами
для объяснения отдельных особенностей реакции. Так, Хаддадин, Агопян
и Иссндоридес [382], изучая реакцию беизофуроксана с дибензонлметаном,
обнаружили, что прн замещении одного из фенильных колец дикетона в
пара-положении получаются два возможных хиноксалиновых изомера: 152
и 153, тогда как при введении тех же заместителей в орто-положение
получается только изомер 152. Авторы объясняют это тем, что орто-
заместитель создает пространственные затруднения для соседней карбо-
нильной группы и тем самым уменьшает возможность связывания ее с
атомом азота в промежуточном соединении 151 и, следовательно,
(X = Me, МеО, Cl, NOj)
COPh
i
CH
I
сос6н4х
атака N
no -COPh
атака N
no -COC6H4X
214 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
образования изомера 153. Правда, прн введении орто-ннтрогруппы обра-
зуются оба изомера. Видимо, близость сильно электроотрицательной
ннтрогруппы к карбонильному углероду настолько его активирует, что это
уравновешивает пространственные помехи.
Пространственные и полярные эффекты в промежуточном соединении
привлекаются для объяснения образования двух продуктов и в реакции
бензофуроксана с 1,3-днкетонамн, имеющими на концах молекулы ариль-
ную н алкильную группы [337]:
Алкнлкетонная группа в общем случае более реакционноспособна по
отношению к нуклеофилам, чем арилкетонная, поэтому прн Aik = Me
образуется только изомер 154, даже если в фенильном ядре находится
орто- или пара-ннтрогруппа, сильно активирующая кетонную группу
рядом с фенилом. Прн переходе от метильной группы к более объемистой
алкильной группе (Aik = Et или /-Рг) возникают пространственные
затруднения для атаки по алкилкарбонильному углероду, вследствие чего
в реакционной смесн появляется также и изомер 155, доля которого
возрастает с убыванием электронодонорного н с увеличением электроно-
акцепторного эффекта заместителя в фенильном ядре (X = МеО, Me, Вг,
NO2). Прн очень громоздкой алкильной группе (Aik = t-Bu) получается
только изомер 155, даже если в фенильном ядре находится дезакти-
вирующая орто- или пара-метокснгруппа.
1.6. Бейрутская реакция 215
Совершенно аналогично объясняется образование второго изомера
прн реакции 5,6-метилендноксибензофуроксана с р-кетоэфирами [341].
Прн R = Me изомера 158 получается вдвое больше, чем изомера
157, поскольку в промежуточном продукте 156 кетонная группа —COR
значительно более активна, чем сложноэфирная —COOEt. Но прн
R = СМез создаются столь большие пространственные препятствия
для кетонной группы, что она медленнее реагирует, чем сложноэфирная,
и изомер 158 образуется в несколько меньшем количестве, чем изомер
157.
I
О 158
1.6.2. Образование имидазольного ди-М-оксидиого цикла
С помощью промежуточного продукта в реакциях бензофуроксанов
с карбонильными соединениями было объяснено образование пятичленного
гетероцикла — имидазольного. Это происходит тогда, когда создаются
условия, прн которых второй атом азота в промежуточном продукте
связывается не с карбонильной группой, а с тем самым нуклеофильным
центром, с которым уже соединился первый атом азота. Рассмотрим два
возможных условия такого течения реакции.
Одно нз них осуществляется в реакциях бензофуроксанов с а-цнан-,
а-сульфоннл- н а-нитрокето нами, дифеннл диазометаном, |3-днкарбо пиль-
ными соединениями.
216 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
L6.2.1. Реакция с а -циаи-, а-сульфонил и а-интрокетоиамн. Доста-
точным условием для образования имидазольного цикла является наличие
прн нуклеофильном центре легко уходящей в виде анноиа группы X. Тогда
прн атаке вторым атомом азота как нуклеофилом по этому центру в
промежуточном продукте 159 легко происходит внутримолекулярное
нуклеофильное замещение по типу SN2 [28, 362] с выбросом указанной
группы X н замыканием имидазольного кольца;
NaOH
кон
15%-ный NaOH в воде, 10—15°С, несколько минут [372]; 4%-ный КОН в МеОН, 50°С,
30 мин. [28,362].
(X = CN [372], SO2Ph [28, 362], NO2 [7. с. 783]; R = NHR] [372], NH2, NHR1. NRj, OEt, Ph
[28, 362], Aik, Ar [7, c. 783]).
Если в фенил сульфонил кето нах вместо Н (прн атоме углерода) находится
А]к, то реакция не имеет места при R = NEt2, но протекает при R = Ph.
Прн R = OEt и Ph во всех случаях реакционную смесь нагревали не-
сколько часов, поэтому остаток COR в продукте реакции претерпевал
изменения (гидролиз, отщепление).
В метанольном растворе щелочь способна размыкать бензофуроксан до
о-бензохинондиоксима (1.2.2.15), поэтому можно было бы предполагать,
что последний выступает в роли промежуточного продукта
в этой реакции. Однако специальными опытами было показано, что
в указанных выше условиях он не реагирует с а-(феиилсульфоиил)-
ацетофеноиом [28].
Фе ни л сульфонильная группа как уходящая неудобна в том отношении,
что, отщепляясь, она превращается в феинлсульфииовую кислоту,
солн которой в свою очередь взаимодействуют с бензофуроксаном
(I.2.4.2).
1.6. Бейрутская реакция 217
1.6.2.2. Реакция с нитросоедниеинями. Алифатические ннтросоединения
реагируют с бензофуроксаном таким же образом, не обязательно имея в
своем составе карбонильную группу:
NH3 или амины, в ТГФ, спирте,
СНС1з, ДМФА, 20—50 ° С.
бесцветный.
выход 40—70%
красный,
выход 35—90%
нитросоединения (R,R'):
Н. Н [86, 330, 334, 384, 385]
Н, Me [86, 330, 334, 384, 385]
Н, Et [86, 330, 334, 369, 384]
Н, Рг [330, 334, 369]
Н, Ph [86. 385]
Н. CH2CH2CONH2 [330. 334, 384]
Н, СН2СН2СООН [330]
Н, COOEt [330. 334. 369. 384]
Me. Me [86, 330, 334, 369. 384. 385]
Me. Et [330. 334, 369, 386]
Me. Ph [385]
Me. CH2X (X = Cl, Вт. OH) [334]
Et, CH2NEt2 [334]
—(CH2)4— [86, 385]
—(CH2)5- [86. 330, 334, 369. 385. 385];
амины: EtjNH, Et3N, 1^2-диметил-1,4,5,6-тетрагидропиримидин,
(CH2)2-N = C-(CH2)2,
\ I 1
x CH2 -N-- CH2
N(CH2CH2)3N;
заместители в замещенных бензофуроксана x: 5(6)-Ме. МеО,
Ac, F, С1, Вг, CF3, SO2NH2, SO2NHMe. SO2NMe2, 4-Me.
218 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Этим методом была впервые получена структура типа 160.
При добавлении амина происходит разогрев, после чего реакционную смесь обычно
оставляют на несколько часов. Роль основания заключается не только в переводе нитро-
соединения в анион, но и в нейтрализации отщепляющейся азотистой кислоты, которая
способна восстанавливать образующиеся N-оксиды [385].
Предполагается, что атака анионом нитросоедннения происходит по
неокнсному азоту фуроксанового кольца [86, 384, 385].
В реакцию с ннтроалканамн не вступают конденсированные фурокса-
нопнримиднндноновые системы (приведенные в [11, с. 240,258, 281]) [82].
1.6.2.3. Реакция с дифенилдиазометаиом. К этому же типу реагентов
предположительно можно отнести днфеннлдназометан, который также
переводит бензофуроксан в бензнмндазольную систему [27]:
Прн 132°С (в хлорбензоле) получается моно-М-оксндное производное
(выход 11%), а прн 155°С (в бромбензоле) — 1,2-днфеннлбензимндазол
(выход 9%). Эти соединения могут быть либо итогом вторичных пре-
вращений первоначального продукта реакции, либо результатом взаимо-
действия беизофуроксана с дифенил карбеном, свидетельством образова-
ния которого прн повышенных температурах служит появление среди
продуктов реакции тетрафенилформальд азина.
1.6.2.4. Реакция с нитронами. Аналогичным образом реагируют нитро-
ны [748]:
в бензоле, кипячение, 4 часа.
[R = Н. 5(6)-Ме. Cl: Аг1, Ar2 = Ph, ип-МеОСйЩ]
1.6. Бейрутская реакция 219
Отщепляющийся в процессе реакции ннтрозобензол (ннтрозотолуол) был
выделен в свободном виде. В реакцию не вступают соответствующие
имины, азоксисое дине ния, арилальдегиды.
Другое условие, достаточное дпя образования имидазольного цикла,
рассматривается в следующем подразделе.
1.6.3. Образование имидазольного MOHo-N-гидроксидного цикла
(реакция с карбонильными соединениями)
Если в кар бон ил содержащей молекуле нет легко уходящей группы
прн нуклеофильном центре, то другим возможным условием взаимо-
действия его сначала по одному, а затем н по второму атому азота
беизофуроксана является возвращение этому центру нуклеофильности
после соединения его с первым атомом азота и образования проме-
жуточного продукта (161). В промежуточном продукте нуклеофильность
этого центра восстанавливается прн отщеплении от него еще одного
протона. Это происходит прн достаточной щелочности среды. Дейст-
вительно, бензофуроксан с ацетоуксусным эфиром в присутствии слабоос-
новных катализаторов (бутнламнна, соды) прн слабом нагревании дает
только продукт хиноксалинового типа (162), а с повышением силы
основания (нпн прн более сильном нагревания со слабым основанием)
появляется н становится преобладающим продукт бензимндазольного типа
(163) [341]:
О
. RNH2
CH-COOEt №сСО3
I E(ONa(K)
С-Me ----------—
О
220 L Реакции с нарушением фуроксанового цикла
RNH2
\а;СО,
EtONa(K)
атака N;
по -СОМс
выход 55% (с EtONa),
9% (с EtOK)
E10Na(K)
©
атака С
no N:
1. щелочное отщеп-
ление -СОМе
2. н", 1^0
выход 29% (с EtONa),
62% (с EtOK)
Аналогично протекает реакция с производными 6-карбамоилметил-2Н-
пиридоиа [691].
При повышенной легкости отщепления протона от нуклеофильного
центра реакция гладко приводит к образованию имидазольного кольца
и в не очень щелочной среде, как было показано на примере барбитуровой
кислоты [387]:
8%-ный NaOH (3,5 моля), в водном МеОН, 25—30°С, 5 час., затем подкисление.
1.6. Бейрутская реакция 221
Из последних двух примеров видно, что если реакция идет в сторону
образования бензимидазольной системы, то при отсутствии уходящей
группы у нуклеофильного центра карбонильного компонента образую-
щееся имидазольное кольцо в конечном итоге сохраняет кислород только
при одном атоме азота.
С небольшим выходом такая циклизация наблюдалась и на
небензофуроксановой конденсированной системе, при действии
формальдегида в щелочной среде; основное направление реакции
заключается в раскрытии фуроксанового цикла до двух оксимных
групп [777]:
главный продукт
30% CHjO в воде, NaOH, до 40°С, 1 час. выход 11%
С заведомым диоксимом реакция не идет, поэтому его нельзя считать
промежуточным соединением.
о
1.6. Бейрутская реакция 223
1.6.4. Образование ниразинового моно-N-оксидного цикла
(реакция с карбонильными соединениями)
Известны случаи образования моно-N-оксидного продукта реакции
вместо ди-Ы-оксидного и при замыкании хиноксалиновой системы. Так, при
реакции бензофуроксана с бензофуран-3(2Н)-оном (164) вместо ожи-
даемого ди-Ы-оксидного продукта реакции (165) образуется moho-N-
оксидное хиноксалиновое производное (169) [383, 388]. Реакция успешно
проходит при различных заместителях в бензольном ядре обоих компо-
нентов (выходы 50-80%). Авторы считают, что после атаки по фурок-
сановому кольцу оно раскрывается с промежуточным образованием
нитрозопроизводного (166), претерпевающего восстановительную цикли-
зацию с участием второй молекулы бензофуран-3(2Н)-она [383] (см.
с. 222).
В качестве доводов в пользу этой схемы авторы приводят следующие
факты: 1) максимальные выходы 169 достигаются, если взято 2 моля
соединения 164 на 1 молв бензофуроксана; 2) имин 170, полученный кон-
денсацией нитрозобензола со 164 и являющийся аналогом промежуточ-
ного продукта 167, легко гидролизуется теплой щелочью до 168;
3) 2-метилзамещенное производное соединения 164 в реакцию не всту-
пает.
а-Еноны дают хиноксалиимоно-Ы-оксиды разного типа в зависимости от
применяемого в реакции амина [386]. Действующим реагентом считается
продукт присоединения амина к енону по Михаэлю. При использовании
первичного амина енон полностью входит в состав конечного moho-N-
оксида:
в МеСМ или СбН^.кипячение, 24 часа.
(R = Me, Ph; R' = Bu, С6НИ)
224 1, Реакции с нарушением фуроксанового цикла
выход 16-27%
В случае вторичного амина (морфолина, пирролидина) происходит от-
рыв карбонильного фрагмента (через промежуточный продукт 171а):
При реакции с циклическим а-еноном оторвавшийся от гетерокольца
карбонильный фрагмент остается в молекуле на конце раскрытой угле-
родной цепи:
Коричный альдегид дает оба изомерных моно-М-оксида (через 1716):
1,6, Бейрутская реакция 225
Бензальацетофенон, виннлметнлкетон н 2-бутеналь в эти реакции ие
вступают.
Прн реакции беизофуроксана с цикл огександионом-1,2 в щелочном
растворе образуется смесь моно- и ди-Ы-оксидов, которую окислением
можно превратить в чистый ди-Ы-окснд [7, с, 783]:
смесь моно- ArC(vH
н ди-N-okcm- --------
ДОВ
Образование MOHO-N-окснда было зафиксировано также при реакции
беизофуроксана с натриевой солью диэтилоксалоацетата [306]:
eCH-COOEt
I
CO-COOEt
COOEt
выход 19%
COOEt
в РгОН, кипячение, 6 час., в присутствии NH4CI.
Об образовании моно-Ы-окснда при действии анилинов см. 1.6.1.5.
8 Хмельницкий Л.И.
226 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
1.6.5. Обобщение вариантов бейрутской реакции
Участвующие в бейрутской реакции фрагменты всех перечисленных
выше нуклеофилов можно сгруппировать следующим образом:
н (X) н (X)
еноляты,
феноляты
анноны
иминов
енамины,
анилины
Н
С
II
С —
н
олефины,
феноляты,
пирролы
I
С
II!
С
I
— N —
инамины
анноны
нитрилов
е
анион
цианамида
©С С
©jlj — N®
III Ид
jq______
диазо-
соединения
д
анионы нитро-
соедияений
Реакционный центр (выделенный жирным шрифтом) у этих фрагментов
находится в [3-положении относительно гетероатома. После нуклео-
фильной атаки бензофуроксана этим центром будет образовываться либо
шести-, либо пятичлеиное N-оксидиое кольцо в зависимости от того, каким
местом фрагмента будет осуществляться вторая, уже внутримоле-
кулярная и электрофильная атака.
Если она будет осуществляться другим, соседним атомом фрагмента,
то замкнется шестичлениое кольцо. Такой ход реакции наблюдается
для первых семи фрагментов (a-ж). Структурные изменения фрагментов
во время этой циклизации бывают трех типов: 1) отщепление от них
воды, спирта (фрагмент а), амина (фрагменты б, в) или молекулы
водорода (фрагмент г); 2) изменение валентного состояния атомов прн
сохранении связей между всеми частями нуклеофила (фрагмент д);
3) переход атома водорода с одного конца фрагмента на другой (фраг-
менты е, ж).
Если вторая атака осуществляется тем же самым атомом фрагмента,
то замыкается пятичленное кольцо. Такой ход реакции зафиксирован для
фрагментов а, з, и. Он предопределяется тем, что от реакционного центра
L7. Превращение в N-оксидвый имидазольный цикл 227
способна анионоидно отщепляться легко уходящая частица, стоящая вне
фрагмента (X© от а) или составляющая его часть (N2 от з, NO® от н).
Другим возможным условием замыкания пятичленного кольца является
возвращение этому центру нуклеофильности (путем отрыва протона от
фрагмента а), и тогда завершающая атака, ведущая к циклизации, будет
нуклеофильной, как и первая.
* * *
Рассмотренные реакции бензофуроксанов с нуклеофильными реаген-
тами открывают новый и чрезвычайно эффективный одностадийный путь
получения труднодоступных ранее гетероциклических соединений. После
открытия бейрутской реакции число статей, и в особенности патентов, по
ее синтетическому приложению нарастало лавинообразно. За короткий
срок - около 10 лет - были синтезированы сотни новых гетероциклических
соединений, в основном хиноксалиновых и бензимидазольных, проявивших
полезную биологическую активность.
1.7. Превращение фуроксанового цикла
в N-оксидный имидазольный цикл
прн действии электрофильных реагентов
Как и предыдущая серия реакций, это превращение характерно для
бензофуроксанов. Оно осуществляется при действии таких очень сильных
алкилирующих средств, как алкиловые эфиры трифторметансуль-
фокислоты. Менее сильные алкилирующие агенты уже не действуют на
беизофуроксан, в том числе обычно весьма эффективный тетрафторборат
триэтилоксония [389, 390]
8*
228 I, Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Предполагается, что атаке алкилом подвергается «фуразановый» атом
азота 2А. Противолежащая внутрициклнческая связь N-О разрывается, н
освободившийся «фуроксановый» атом азота также соединяется с угле-
родным атомом алкила. Два протона прн этом углеродном атоме мигри-
руют в конечном итоге на два атома кислорода:
XCH2R (1,25 моля), 2С°С, несколько часов.
(X = CF3SO2O©; R = Н, Ph)
выход 35% (R= Н),
9%(R “Ph)
Взаимодействие иосит столь энергичный характер, что при температу-
ре выше комнатной происходит взрывообразиое разложение. Эта реакция
была осуществлена также с 4-метнл- и 5,6-днхлорбензофуроксанами. С
другой стороны, при действии этилового, а не метилового эфира три-
фторметансульфокислоты (R = Me) индивидуальных продуктов реакции
выделить не удалось [390].
К аналогичной гетероциклической системе [391, 392] и, очевидно, по
аналогичному механизму [7, с. 794] приводит реакция с формальдегидом в
щелочной среде:
КОН в водном МеОН, 40-50°С, затем подкисление.
24 Способность этого атома взаимодействовать своей неподеленной парой электронов с
электрофильными частицами в какой-то степени выражена в образовании межмоле-
кулярных связей в кристаллах галогенбензофуроксанов [11,1.2].
1.8. Превращение в 1-оксидный 1,2,3-трназольвый цикл 229
(X = Н, 5(6) —Me, Ас, СООН. CONH2, Cl)
выход 60-90%
Вариантом этой реакции является взаимодействие бензофуроксана с
симметричным Ы,Ь1',ЬГ-трналкилгексагидротриазином или со смесью
формальдегида и соответствующего первичного амина [393], Предполага-
ется, что действующим началом при использовании этих реагентов явля-
ется N-алкилформальдимии:
[Cllj-yNR] —
СН2О + HZNR
выход 20-90%
СН2О (1 моль). RNH2 (2 моля), в водном МеОН, 70°С, 10 час.
[R = Aik, СН2СН=СН2, СН2СН2ОН, СМе2СН2ОН, (CH2)3NMe2, CH2Ph]
1.8. Превращение фуроксанового цикла
в 1-оксидный 1,2,3-триазольный цикл
При действии на бензофуроксан аниона формиланилидов получаются
2-арилбензотриазол-1-окснды [635, 750, 751]. Превращение протекает, по-
видимому, по типу бейрутской реакции, начинаясь с нуклеофильной атаки
по азоту фуроксанового кольца [635,751]:
230 1. Реакция с нарушением фуроксанового цикла
Нуклеофильный реагент берут либо в виде заранее приготовленной нат-
риевой (калиевой) соли [635, 751], либо в виде самого анилида в присутст-
вии NaOH (КОН) [635, 751] или NaH [750] в апротонном растворителе
(толуол, ДМСО) при нагревании до 100-110°С в течение нескольких
часов. Выходы 35-70%. В бензофуроксане и анилиде присутствовали
разнообразные заместители: Aik, AlkO, Hal, NMe2, NO2 в разных поло-
жениях.
Реакция проходит аналогично и с ацетиланилидами [635],
При взаимодействии 4-амиио(4-алки ламино)-3-нитрофур оксанов с пер-
вичными алифатическими аминами идет рециклизация фуроксанового
кольца в 1-оксидный 1,2,3-триазольный цикл [821]:
RHN
NO
R'NH;
СН2С12,20’С
RHN
выход 30*40%
(R = Н. СН3. С2Н5, NCCH2CH2, НОСН2СН2; R' = СН3) С2Н5, CHr = СН — СН2)
1.9. Изоксазолиновая перегруппировка
Этой перегруппировке подвергаются обычно 4-арил-3-метилфуроксаны
под влиянием алкоголятов:
Ar Me
0
172
173
Ее заметил еще Теннис в 1880 г. [394], но изоксазолиновый цикл в
продукте перегруппировки и оксимную группу в нем выявил Анджели в
1892 г. [175].
Убедительно подтвердили правильность структуры 172 Боултон с
сотрудниками в 1981 г. [553, 554] с помощью !Н и 13С ЯМР-спектроскопин
н химических реакций. Они же отвергли другую структуру 173, пред-
ложенную в 1929 г. Понцио и Торресом, которые усовершенствовали про-
ведение перегруппировки и выяснили целый ряд ее особенностей [395].
Перегруппировку лучше всего проводить, добавляя арилметилфуроксаи
в нагретый почти до кипения спиртовый раствор этилата натрия
(1,7 моля на 1 моль фуроксана). Реакция совершается, как правило, быст-
ро и с количественным выходом. Раствор сильно разбавляют водой, под-
1.9. Изоксазолиновая перегруппировка 231
Таблица 12, 4-Арил-З-метилфуроксаны, подвергнутые изоксазолиновой перегруппировке, и З-арил-4-метилфуроксаны, проявившие устойчивость к этой перегруппировке
№ п/п Аг Т.пл., °C Литература
4-Аг-З-Ме 3-Аг-4-Me
1 Ph 96 62 [8, 395]
2 л-ВгС^Нд 108 88 [8. 395]
3 п-МеОС^Нд 99 78 [8, 89]
4 n-MeO-jw-BrCgffj 109 115 [8. 395]
5 n-MeO-jeNOiC^Hj 88 112 И
6 л/1-(МеО)2СбНз 118 95 [91.130]
7 124,5 116 [91.175]
кисля ют уксусной кислотой н выпавший продукт реакции тщательно
отмывают от кислоты, так как к кислотам он недостаточно устойчив.
Гидроксиминоизоксазолиновая структура 172 при действии гидразин-
гидрата изомеризуется далее в гидроксиламинонзоксазольную 174, кото-
рая может изомеризоваться обратно под действием щелочи [395, 553]:
172
N2H4-Hao
NaOH
174
N2H4 H2O, в спирте, кипячение; NaOH, в воде, 20°С.
Правильные структуры 172 н 174 установлены в работе [553].
Изоксазолиновую перегруппировку способен претерпевать лишь один
изомер арилметилфуроксаиа. Другой изомер, в котором метильная группа
находится на неокисной стороне кольца, к действию алкоголята вполне
устойчив. Эту особенность используют для очистки второго изомера от
примеси первого кратковременным кипячением в спиртовом растворе
алкоголята натрия: при разбавлении водой неизменившийся фуроксановый
изомер выпадает в осадок, а продукт перегруппировки первого изомера
остается в растворе.
В табл. 12 дается перечень 4-арил-З-метилфуроксанов, подвергнутых
изоксазолиновой перегруппировке, а также их устойчивых к этой пере-
группировке изомеров.
Положение заместителей в некоторых из этих соединений доказано
рентгеноструктурным анализом ([11, с. 18] для соединения 2), дипольны-
ми моментами ([11, с. 72] для соединений 1 и 3), спектрами ПМР ([11,
с. 47] для тех же соединений), синтезом из а-нитрооксимов с известным
положением оксимной и нитрогрупп ([11, с. 252] для соединения 3). В свою
232 1. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
очередь, сама перегруппировка может теперь служить указанием на
положение заместителей.
Перегруппировка протекает и в том случае, когда место арильного
остатка занимает бензильный [124, 553].
Нужно иметь в виду, что при длительном нагревании инертный изомер
может постепенно переходить в другой изомер, который с алкоголятом
будет реагировать. Этим, по-видимому, следует объяснить частичное
изменение инертного изомера фенилметилфуроксаиа (т. пл. 62°С), которое
наблюдали Понцио и Лонго при длительном кипячении его в спиртовом
растворе алкоголята натрия [396].
Механизм реакции не установлен. Понцио и Торрес [395] предполагали,
что реакция протекает с размыканием фуроксанового цикла до
промежуточного образования линейной структуры, в которой метильная
группа окислена до оксиметильной или альдегидной группы. Рассуждения
Анджели [256], еще не знавшего правильной формулы исходного продук-
та, могут иметь лишь исторический интерес.
Боултон [554] проводит тесную параллель с механизмом раскрытия
изоксазол-Ы-оксидного кольца:
Ме
MeONa
в МеОН
l.MeOH
Тн®
Тогда механизм изоксазолиновой перегруппировки можно было бы, по-
видимому, представить следующим образом:
Важность наличия в исходном фуроксановом соединении именно
метильной группы была продемонстрирована тем, что фенил этил фурок-
сан, в отличие от 4-фенил-З-метилфуроксана, с алкоголятом натрия не
реагировал [395]. Правда, положение этильной группы в исходном фенил-
этилфуроксане не определялось, ио, очевидно, он представлял собой смесь
обоих возможных изомеров, поскольку получался окислением анти-(а)-
формы ф- по Понцио) соответствующего глиоксима гипохлоритом натрия,
что, как правило, приводит к образованию двух фуроксановых изомеров
[11, с. 261, 262].
При нагревании не со спиртовой, а с водной щелочью фуроксановое
кольцо в арилметилфуроксанах подвергается глубокому расщеплению. Из
1.10. Окисление цикла до двух ннтрогрупп 233
продуктов расщепления выделены бензойные кислоты, например [98]:
водный КОН, нагревание.
1.10. Окисление фуроксанового цикла
до двух иитрогрупп
При действии трифтор надуксусной кислоты на беизофуроксан и его
5(б)-метильное производное получаются с небольшим выходом о-динит-
робензол и -толуол [143, 397]:
90%-ная Н2О2 (3 моля), в CF3COOH, кипячение, 45 мин.
[R = Н, 5(6)-Ме]
4-Ннтро- и 4,6-динитробензофуроксаны, а также дифенилфуроксаи в
этих условиях не изменяются, а 1,2-нафто- и 9,10-феиантрофур оксаны в
основном лишь разлагаются.
Окисление бензофуроксана 90%-ной перекисью водорода протекает
примерно с такими же выходами в среде полифосфорной, 98%-ной серной
кислот, сульфолана, а также в смеси с двуокисью селена в среде mpem-
бутанола [743, 784].
Нитропроизводиые бензофуроксана лучше всего окисляются в среде
серной кислоты:
HaSOa
(398,743,784]
[744,784]
выход 80%
90% Н2О2 (40-50 молей), 98%-ная H2SO4, 25°С, 2-3 сут.
HjSO
выход 100% на использованный
(возврат 33%)
90% Н2О2 (75 молей), 98%-ная H2SO4,25°С, 3 сут, [743, 784].
234 1, Реакции с нарушением фуроксанового цикла
В среде полифосфорной кислоты выход тетранитробензола 44% на ис-
пользованный исходный (возврат 83%).
По двум направлениям протекает окисление бензоднфуроксаиа [744,
784]:
смесь
н,0, нитро-
ПФК* продук-
а. ТОВ
H1so4
б.
выход 21% выход 12%
а. 90% Н2О2 (75 молей), полифосфорная кислота, 25°С, 2 сут.
б. 90% Н2О2 (37 молей), 98%-ная H2SO4, 25°С, 3 сут.
Дннитробензофуразан не является промежуточным продуктом, так как в
условиях окисления он не дает тетранитробензол, что было показано в
отдельном опыте.
Бензотрифуроксаи в этих условиях не реагирует [744,784].
Можно полагать, что окисление протекает через образование ди-N-
оксидного производного, раскрывающегося далее до о-ннтронитрозобен-
зола (-толуола) (1.1.3), который затем и окисляется до динитросоедннения.
Наиболее трудно протекают, по-видимому, первые стадии окисления,
поскольку, например, л-диннтрозобензол в этих условиях окисляется до
п-динитробензола очень гладко [143, 397], а о-нитронитрозобензол окис-
ляется до о-динитробензола и менее энергичными окислителями - надук-
сусной и надмуравьнной кислотами [399], тогда как бензофуроксан с ними
не реагирует [32, с. 125].
РЕАКЦИИ С РАЗРЫВОМ СВЯЗИ С-С
1.11. Термолиз фуроксанового цикла
иа две нитрилоксидные группы
При достаточно сильном нагревании фуроксановое кольцо способно
расщепляться по двум связям - С-С н N-O — н превращаться в две
ннтрилоксидные группы.
Так, дифенил фур оксан при температуре выше 250°С [280, с. 85] депо-
лимеризуется на две молекулы бензоннтрнлокснда, который в этих
условиях тотчас изомеризуется в фенил изоцианат:
Ph ,---г-Ph
// \\
N N
0х чо
>250°С
[Ph — C = N — О} — Ph—N—С = О.
LIL Термолиз цикла на две группы Г =
235
Это превращение происходит во время быстрой [400] перегонки
дифеннлфуроксана при атмосферном давлении. Фенилизоцианат выделя-
ется с выходом 42% [401]. Промежуточное образование бензонитрил-
оксида с уверенностью предполагал еще Виланд в 1908 г. [89, с. 42].
Впоследствии специальными опытами было установлено, что нитрилок-
сиды при нагревании действительно изомеризуются в изоцианаты [280,
с. 84; 281, с. 62]. О механизме изомеризации см. [281, с. 65; 402].
Впервые с явлением деполимеризации фуроксанов столкнулись Габ-
риель н Коппе в 1886 г. [403], когда они пытались определить молеку-
лярный вес днфенилфуроксана по плотности его паров и обнаружили, что
пары, образующиеся прн кипении вещества, состоят полностью из фенил-
изоцианата. Габриель и Коппе даже поставили вопрос, не является ли
днфеннлфуроксан каким-то изомером феннлнзоцианата, а не димерным по
отношению к нему веществом, и, следовательно, не происходит ли при
окислении днфенилглиоксима (в методе получения днфенилфуроксана)
расщепление по центральной связи С-С. Этот вопрос был снят лишь после
того, как два года спустя Ауверс и Мейер [117] показали, что при
восстановлении днфенилфуроксана в жестких условиях образуется 1,2-
дифенилэтан (1.2.5.1), т.е. центральная связь С-С не нарушена.
Наблюдать непосредственно первоначальное образование ннтрилоксида
удалось Дондони с соавторами на примере днадамантнлфуроксана с
помощью ИК-спектроскопии [404]:
Ad —;-г-Ad
// \\
N N —- [Ad — C:7N~0| — Ad—N = C = O.
T. пл. 179°C
в ССЦ. кипячение (76° С),
10 сут.
Т. пл. 160°С
PCN = 2285 см-1,
VNO= 1335 см-1
Т.пл. 138°С
v = 2255с*_|.
выход 42% (52% возврат)
Через 15 час. кипячения раствора диадамантилфуроксана в четырех-
хлорнстом углероде ИК-спектр пробы раствора содержит размытую
полосу поглощения около 2280 см~\ которая еще через 25 час. кипячения
разделяется на две четко различимые полосы: 2285 с.ч-1, характерную для
1-адамантилнитрнлоксида (полученного в свободном виде другим путем
[404]), н 2255 еле’1, характерную для 1-адамантилнзоцианата. При про-
должении кипячения раствора вторая полоса постепенно усиливается.
На термолиз фуроксанов накладываются две реакции образующихся
нитрилокендов: обратная димеризация в фуроксаны и изомеризация в
изоцианаты.
1-Адамантилнитрилоксид прн температуре кипения четыреххлористого
углерода имеет бблыпую тенденцию к димеризации, чем к изомеризации.
Если нитрил оксид кипятить в растворе четыреххлористого углерода, то
через 8 час. получается 64% фуроксаиа н лишь 9% изоцианата. Даже
через 10 сут. кипячения наряду с изоцианатом (выход 59%) все еще
236 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
выделяется 31% фуроксана. Поскольку димеризация обратима, а изоме-
ризация иет, то при достаточно длительном нагревании весь фуроксан
должен перейти в изоцианат:
AdNCO
термодинамический контроль
AdCNO
Ad
-Ad
4O
кинетический контроль
N N
При меньшей температуре димеризация еще сильнее преобладает над
изомеризацией, и, например, при 50°С после полного исчезновения полос
поглощения нитрилоксида (через 5 сут.) выход фуроксана составляет 78%
[404].
Аналогично ведет себя и 2,4,6-тримети л бензонитрил оксид: при 50°С ои
ие изменяется в течение 1—2 сут.; при 65°C за то же время ои дает 20%
ди мезитил фуроксана и в качестве главного продукта— мезитилизоцианат;
при 100—110°Сон превращается в изоцианат полностью [115].
При достаточно высокой температуре изомеризация совершается на-
столько быстро, что образующийся из фуроксанового соединения нитрил-
оксид практически не успевает снова димеризоваться и полностью
изомеризуется в изоцианат, как мы видели выше иа примере дифенил-
фуроксана. При кипячении диметилфуроксаиа при атмосферном давлении
(т. кип. 223°С) образуется метилизоциаиат, который можно отводить
через обратный воздушный холодильник и получать с выходом 56% [405,
406]. Мети л бути л фуроксан при кипячении при атмосферном давлении
(т. кип. 260°С) дает метил- и бутил изоцианаты с выходами 60% [405, 406].
Дигептилфуроксан при кипячении в 1,2,4,5-тетрахлорбензоле (244°С) в
течение 15 мни. превращается в гептил изоцианат с выходом 43% [405,
406]. Декаметиленфуроксан при нагревании в гексадекане при 280°С в
течение 3 мин. дает декаметилендиизоцианат с выходом 67% [401, 405,
406].
Дондони с соавторами не исключали и прямого образования изоцианата,
наряду с интрилоксидом, из фуроксанового соединения [404]:
Ad-C = N—о
+ —- 2Ad N-C-O.
Ad — N = C=O
Однако эта схема еще требует подтверждения.
Кинетические исследования термолиза фуроксаиов в газовой фазе
позволили сделать некоторые выводы о его механизме. Прокудин, Назии
и Манелис [556] показали, что скорости термолиза в ряду фуроксаиов и в
I.II.Термолиз цикла на две группы C=N —О 237
Таблица 12а. Кинетика термолиза замещенных фуроксаиов и фуразаиов в газовой фазе [556,
557]. Первый порядок реакции сохранялся до глубины превращения 70-90%
Заместители Фуроксаны
3-R 4-R' ,300° отя Е, ккал/моль IgA т,°с
NO2 Me 88 40,0 14,20 200-240
Me Me 3,9 45,0 14,75 220-300
(01-2)4 0,16 48,7 14,77 270-300
Заместители Фуразаны
3-R 4-R' ,300? отя £, ккал/моль IgA Г, °C
NO2 Me 0,31 46,7 14,30 260-320
Me Me 1,00 46,0 14,54 240-300
(СНг)4 10 45,1 15 ДО 250-300
ряду фуразаиов под влиянием заместителей меняются в противоположных
направлениях (табл. 12а).
Этот факт приводит авторов к мысли о ступенчатом, а ие одно-
стадийном согласованном циклораспаде. Действительно, если допустить
одностадийный согласованный циклораспад, то правило сохранения орби-
тальной симметрии требует, чтобы в основном состоянии этот процесс
распада фуроксаиов до 2RCNO и фуразаиов до RCN + RCNO имел в обоих
рядах соединений одинаковую разрешенную геометрию комбинации мо-
лекулярных орбиталей. Тогда скорости распада фуразаиов и фуроксаиов
под влиянием заместителей должны меняться в одну сторону. Поскольку в
эксперименте эти скорости меняются в противоположных направлениях,
возникает мысль о ступенчатом механизме.
По мнению авторов, сначала рвется внутрициклическая связь N-O,
причем по радикальному типу, а затем связь С-С:
2RCNO ---► 2RNCO
Структуру образующегося бирадикала авторы считают близкой к струк-
туре переходного состояния. Такой подход дает возможность объяснить
238 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
противоположное изменение скоростей термолиза в обоих гетероцикли-
ческих рядах. Известно, что радикальный разрыв одинарной связи N-O
энергетически затруднен в a-положении и облегчен в ^-положении к
кратной связи. В ряду фуразанов преобладает дестабилизирующее влия-
ние неспаренного электрона у атома N (a-положение к кратной связи), так
как "разрыхляющая орбиталь сильнее разрыхляет, чем связывающая
связывает" [558]. В ряду фуроксанов же пониженная электронная плот-
ность у атома N сильно уменьшает дестабилизирующую роль неспарен-
ного а-электрона и главным становится противоположное влияние
(3-электрона у атома О — стабилизирующее. Заместители одинаково
влияют на сопряжение в тт-системе переходного состояния фуразанов и
фуроксанов: нитрогруппа сопрягается с гетероциклом, алкильные замес-
тители нарушают сопряжение в нем, имея тенденцию своим стерическим
влиянием деформировать плоский гетероцикл и делать кратность связей
более выраженной, а значит, и более выраженным влияние неспареиного
электрона: дестабилизирующее в ряду фуразанов, стабилизирующее в
ряду фуроксанов. Поэтому в направлении по табл. 12а сверху вниз ста-
бильность фуразанов должна уменьшаться, а фуроксанов - увеличи-
ваться, что и наблюдается на опыте.
В пользу ступенчатого распада говорит также то, что среди продуктов
термолиза метилнитрофуразана и метилнитрофуроксана обнаружен в
существенном количестве MeCOCN (выход 0,8 и 0,3 моля соответст-
венно), в котором еще сохранилась связь С-С гетероцикла после первой
ступени распада [556].
Первые члены обоих рядов продолжают наметившуюся тенденцию:
фуроксаи менее стабилен, а фуразан более стабилен, чем соответствую-
щие диметил замещенные [559] (табл. 126).
Для фуроксана эта разница в скорости термораспада относительно
диметилфуроксана настолько велика, что побудила авторов предположить
преобладание в этом случае согласованного механизма термораспада.
У двух изомеров фенилнитрофуроксана скорость термолиза одинакова
(табл. 12в) [560] (для сравнения там же приведены данные для метил-
нитро- и диметилфуроксаиов). Это обусловлено тем, что изомеризация
происходит существенно быстрее, чем термораспад.
Прочность связи ннтрогруппы с алифатическими и ароматическими
остатками составляет 54 и 70 ккал/моль соответственно. В то же время
энергия активации термолитического разрыва фуроксанового кольца не
превышает 48—49 ккал/моль (ср. табл. 12а). Поэтому первичной стадией
мономолекулярного термолиза изученных интрофуроксанов должен быть
радикальный разрыв гетероцикла, а не связи C-NO2 [560].
Фаляхов и сотрудники [561] считают, что разрыв фуроксанового цикла
по связи O-N(O) при термолизе происходит так же, как и при изомеризации
и не носит радикального характера. Затем следует радикальный отрыв
группы NO. При таком механизме термостабильиость фуроксанов должна
& £ ।
С •& -5*
240 1. Реакция с нарушением фуроксанового цикла
Таблица 12г. Кинетика термолиза бензофуроксанов в газовой фазе [562]
Заместители Г. °C E ’ моль ig4,c 1 -Д5* Дж >^3 ’£*240°’ Дж
моль-К
моль-К
- 260-290 165 12,5 18,8 4,305 20,2
4-NOz 230-280 158 11,8 32,2 4,292 19,6
5-NOz 240-280 157 11,8 32,2 4,190 15,5
4,64NO2)2 250-280 159 12,1 26,4 4,093 12,4
5-NH2^,64NO2)2 270-300 155 11,5 38,6 4,286 19,3
зависеть от параметров связей O-N(O) и C-N(O). Авторы вывели
корреляционное уравнение, связывающее кулоновские компоненты энер-
гии возмущения этих связей и константу скорости термолиза неконден-
сированных фуроксанов:
lg& = 0,835 Е °-N(O> -0,072 Е C’N(01 - 5,09 (г = 0,98; 5 = 0,367)
У бензофуроксанов связь C-NO в промежуточном динитрозосоединении
упрочняется благодаря сопряжению иитрозогруппы с бензольным кольцом.
Поэтому лимитирующей стадией термораспада бензофуроксанов должно
быть отщепление иитрозогруппы. Поскольку прочность связи C-NO
определяется главным образом влиянием бензольного кольца и соседней
иитрозогруппы, то влияние заместителей в бензольном кольце отходит на
второй план, что видно из табл. 12 г. По данным авторов работы [562],
константы скорости термолиза изученных бензофуроксанов в 27 раз
меньше, чем у метилнитрофуроксана и в 55 раз больше, чем у самого
стойкого из диалкилзамещенных фуроксанов — те тр а мети л енф урок-
сана.
Отрицательную энтропию активации - Д5* авторы связывают с упо-
рядочением структуры в переходном состоянии: хиноидная структура
бензольного кольца приближается к ароматической с выравниванием
длин связей. По мнению авторов, отрицательная энтропия активации
не согласуется с механизмом термораспада, предложенным в работе
[556].
Нитрилоксиды и изоцианаты можно улавливать химическим путем в
момент их образования при термолизе фуроксанов. Для этого в реакцион-
ную среду вводят вещества, легко и прочно присоединяющиеся к про-
дуктам термолиза.
LIL Термолиз цикла на две группы C=N—**О 241
Если термолиз фуроксанов до изоцианатов вести в присутствии спиртов
илн аминов, то получаются продукты присоединения их к изоцианатам -
уретаны и мочевины:
[R—N=C=^O]
и'он
b'nh2
RNHCOOR*
RNHCONHR1
R = Me, в додеканоле, 257°C, выход 20% [401];
Me, в деканоле, 229°C, 15 мин., выход 59% [405,406];
Me, в Ph2NH, 195°С, 30 мин, [405-406];
Ph, в додеканоле, 257°С, выход 81% [401];
R + R = (СН2)ю- в деканоле. 229°С, I час, выход 70% [401,405-407].
Промежуточно образующиеся из фуроксанов иитрилоксиды можно так-
же зафиксировать, ведя термолиз фуроксанов в присутствии диполяро-
филов, способных быстро давать прочные аддукты с нитрилоксидной
группой по типу 1,3-циклоприсоединения.
Обычно в качестве диполярофилов используют соединения с двойной
илн тройной связью СС (табл. 12д). Соединения с двойной связью дают
соответствующие изоксазолины, с тройной - изоксазолы. Углеродный
атом диполярофила, несущий более крупный заместитель, обычно связы-
вается с атомом кислорода нитрилоксидной группы:
Из этих примеров видно, что, во-первых, 1,3-циклоприсоединение про-
текает быстрее, чем изомеризация в изоцианаты даже при высоких тем-
пературах. Во-вторых, расщепление на две нитрилоксидные группы силь-
но облегчается, если фуроксановое кольцо имеет громоздкие заместители,
создающие большие пространственные затруднения, или сконденсировано
с пятичленным циклом; причина заключается, очевидно, в значительном
напряжении, вносимом этими структурными факторами, которое
снимается с раскрытием кольца Ч
В отсутствие фенилацетилена динитрило ксиды из циклопентенофурок-
санов 175 и 176 (табл. 12 д) при указанных температурах медленно полиме-
25 Вывод из криоскопических измерений о том, что дякарбэтоксифуроксан якобы дис-
социирован полностью до соответствующего иитрилоксида в бензольном растворе при
комнатной температуре [411], оказался ошибочным [412] (см. также [413,414]).
Таблица 12д, Термолиз фуроксаиов в присутствии диполярофилов со связями С = С, С—С или C^N с образованием соответственно
изоксазолинов, изоксазолов или 1,2,4-оксадиазолов
о с: z Двполярофил Г,°С Бремя, часы Растворитель Выход, % Литерату- ра
CN PhCN 650 1(Г3 с - - [711]
Ph Тетрадецен-1 245 2 Тетрадецен - [401]
Ph
п - МеОС6Н4 n-NO,C\H. MeOOCCH=CHCOOMe 205 7 МеООССН=СНООМе 20-30 [574]
* б 4 Me EtOOC-C«C-COOEt 180 7 *>-С12СбН4 20-30 [575]
COOEl п-МеОСбЩСН^СНМе 180 13 л-МеОС6Н4СН=СНМе м [321]
OSiMei 1 Г 20 олефинов 165 17 Бензол (в ампуле) 50-97 [576, 577]
МезС- [10 олефинов 165 10-154 » 45-100 [712]
^-OSiMe, 3 олефина 135 36 » 60-90 [576]
Me3C 5 олефинов 135 21 » 40-80 [576]
/Х/Ме С^ЧЦ-ОАс , , ч [МеООСС^СН <,74,) ICFjC-CF, 120 120 18 18 Толуол 100 80 [408] [408]
МеООСС^ССООМс
CF3C=sCCF3
120 18
120 18
37 [408]
37 [408]
Таблица 12д (окончание)
л? о 0 Диполярофил T, °C Время, часы Растворитель Выход, % Литература
PhSO2 4 олефина 1 ацетилен | 110 3-7 » 30-50 [578]
Адамантил-1 PhCH=CH2 76 СС14 - [404]
R + R
(СН2)ю Деканнитрил 245 2 Деканнитрил - [401]
Тетрадецен-1 195-200 40 мин. Тетрадецен-1 36 [766]
» 245 2 » - [401]
(Cll2)3 PhCN 191 5-30 мин. PhCN 41-45 [407,766]
(175) Ph"CH 100 12 СС14 (в ампуле) - [76]
PhC^CH 100 0,5 Р11ОСН 79 [407,409]
(‘76) PhC=CH 55 24 СС14 - [76]
244 I. Реакция с нарушением фуроксанового цикла
ризуются (скорость полимеризации сравнима со скоростью присоединения
к фенилацетилеиу) [76]. Аддукты с феиилацетилеиом ие удалось пока,
уловить для других фуроксанов этого типа - 1,2-аценафтофуроксана [76,
113] и диметилциклопентеиофуроксаиа [76] (соединения 75 и 77 в разделе
1.2.5.5). Ацил нитрил оксиды не проявляют склонности к быстрой изомери-
зации в изоцианаты: так, 174а (табл, 12д) выдерживает трехдневиое
кипячение в толуоле без изменений [408а].
(Триметилсилилокси)изопропильный заместитель в продукте реакции
можно легко отщепить и в конечном итоге выйти к соединениям
альдольного типа такого строения, которое труднее достичь обычной
альдольной конденсацией [576]. Другой, более объемистый, заместитель
с триметилсилилоксигруппой (см. табл, 12а) способствует реакции
при меиьшей температуре с теми же выходами, но приводит к побоч-
ным продуктам, от которых труднее избавиться. Более простой трет-
бутильный заместитель тоже обеспечивает понижение температуры
реакции, но и выходы понижаются систематически на 20-40%
[576]. Авторы этой работы преследовали цель создать фуроксаны
с такими заместителями, которые, с одной стороны, облегчали
бы термолиз на две молекулы иитрилоксида, а с другой - не слишком
бы снижали способность иитрилоксида к циклоприсоединению и, кроме
того, впоследствии, если нужно, достаточно легко удалялись, В этом
направлении авторы, как мы видим, достаточно далеко продвину-
лись. Экстремально низкая температура термолиза была зафикси-
рована для дииитрофуроксаиа. Нитроформонитрилоксид вступал в реак-
цию 1,3-диполярного циклоприсоединения с иитрильной группой заме-
щенных алифатических карбонитрилов при выдерживании динит-
рофуроксаиа в избытке этих нитрилов при 20°С в течение недели
[822]:
Оа N—C=N—*-O
I
OjN—N=C=O
NjO,co2
NO, NO;
RCN
---->
RCN, 7-10% молей, CHC13, 20°C, 7 дней.
R = CC13: T. пл. 50-52°C, выход 21%
R = COOCH3; масло, выход 23%
IЛ1. Термолиз цикла на две группы С = N —- О 245
При использовании в качестве диполярофилов 1-(диметиламино)-2-нит-
роэтилена и гексафторацетона получаются производные 4-иитроизо-
ксазола и диоксаазацикло пентена [408]:
[ROC—CNO]
I74a в табл.12 д
MbiNCH=CHKOi
<CF3)2OO
-NHMe2
выход 96%
выход 50%
Значительно более полезными реагентами, чем феннлацетилен, для
«улавливания» динитрилоксидов оказались а-дикетоны [410]. Образую-
щиеся аддукты при нагревании в вы сококипящем растворителе диссоции-
руют на исходные компоненты и высвобождающийся диннтрилоксид
изомеризуется с высоким выходом в диизоцианат, который затем можно
использовать для различных реакций:
а. МсСОСОМе
а. В толуоле, кипячение (I И°С), 40 мин.
б. В о-дихлорбеизоле, кипячение (180°С), 50 мии.
Вместо диацетила с успехом использовались бензил, нафтохинои, аценаф-
техинон, камфорхиион.
Еще более эффективно содействует превращению фуроксанов в изоци-
анаты диоксид серы [771-773]. Этот реагент особенно пригоден для
напряженных фуроксановых систем, например с аннелированными пяти-
246 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
членными циклами2б, так как в данном случае фуроксановый цикл рас-
крывается до двух нитрилоксидных групп при довольно низких тем-
пературах и изомеризация в изоцианатные группы поэтому не идет
(обычно она протекает со значительной скоростью выше 150°С [280,
281]). Если такие фуроксаны нагревать в растворителе, предварительно
насыщенном SO2, то получаются диизоцианаты с хорошим выходом:
SOB,t'
выход 55-80%
в PhMe, 110°C, 10-30 мин. [771-773}, в ДМФА, о-С12С6Н4, !30-150°С, 30 мин. [771], под 1Ч2
(триметиленфуроксан);
в ксилоле, 140°С, 30 мин,: под N2 [771] (камфорфуроксан);
в PhMe, 110°С, 30 мин. [773J; в о-С12С6Н4, 180°С, 2 часа, под N2 [771].
[R1 + R2 = Н, Н; (СН2)3: СН2СН-СН [771-773]; Н, ОАс; Н, CN; Н, Me; СН2СНВгСНВг
[771]
Предполагается, что изомеризация протекает через промежуточное
присоединение SO2 к нитрилоксидной группе [772, 773];
1245 си'1
-so2
2260 си’1
Известно, что ннтрилоксндная группа легко присоединяет SO2, давая
диоксаазатиольный гетероцикл, который при 100-130°С в инертном рас-
творителе гладко расщепляется с выделением SO2 и количественным
образованием изоцианата [774].
Реакция напряженных фуроксанов с SO2 протекает и при комнатной
температуре, только очень медленно. Через неделю полоса ИК-погло-
щения 1245 см-1, характерная для диоксаазатиольного гетероцикла, дости-
гает максимума и затем по мере ее ослабления усиливается изоцианатная
полоса поглощения 2260 см-1 [772, 773].
Другим доказательством присутствия этого гетероцикла служит цвет-
ная реакция гидроксамовой кислоты, образующейся при встряхивании
реакционной массы с водным раствором FeCl3.
36 Напряженность таких систем проявляется и в их склонности к взрывообразному
разложению при нагревании до 80-|50СС массы вещества ~ 1 г и выше без растворителя
[76, 407, 766, 775].
1.11. Термолиз цикла на две группы C — N—-О 247
При нагревании днциклопентадненофуроксаиа A (R1 + R2: СН2СН=СН)
в мезитилеие при 80°С константа скорости псевдопервого порядка исчез-
новения фуроксана в присутствии SO2 в 169 раз больше, чем без SO2. Это
может означать, что роль SO2 ие сводится к присоединению по готовой
нитрилоксидной группе, а расширяется до прямого взаимодействия с
фуроксаиовым кольцом, способствуя его расщеплению [772]. Об этом же
свидетельствует тот факт, что реакция с SO2 протекает при комнатной
температуре, при которой сам фуроксан, без SO2, не изменяется.
При нагревании напряженных фуроксанов без SO2 образующийся бис-
нитрилоксид полимеризуется в ненапряженный фуроксановый полимер
[772, 773], например:
но*с
в PhMe , 2часа
При попытке уловить иитрилоксиды ArCO-C^N—>0, которые должны
были бы образоваться при термолизе диароилфуроксанов, неожиданно
получились более сложные результаты:
PhC-CH
PhCO — С
PhCO
--------------------- f|
PhCO — ON
в ксилоле, кипячение, 4 часа [408а],
PhCO — С
МеООС-ОС-СООМе ~
PhCO — ON
в толуоле, кипячение, 18 час. [408].
PhCH=CHR И1СО — с
---------------------- ||
выход 70%
СООМе
СООМе
выход 43%
PhCO - ON
в ксилоле, кипячение, 6 час. [408а]. выход 25-35%
(R = Н, Ph)
248 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
н-МеС6Н4СО—,---г— СОС^Мс-п п-МеС6Н4СО — С —7----г- К
// \\ -2hCsC*-~ 11 // \\ р.
NX n-McCgH4CO — ON N\ /“
о х ~ о
в толуоле, кипячение, 18 час. [408]. выход 29-50% (R = Н, СОМе)
При термолизе диацилфуроксанов с объемистыми заместителями
образуются ожидаемые иитрилоксиды RCO-C^N^O, как видно выше из
строения продуктов «перехвата» их 1,3-диполярофилами. Отсюда был
сделан вывод [408] о влиянии стерических факторов иа ход термолиза,
механизм которого сформулирован в виде двух возможных направлений:
RCO
Первым и общим для обоих направлений актом является размыкание
фуроксанового кольца по наиболее слабой связи N -О. Прежде чем
успевает разорваться связь С-С, происходит перенос ацильной группы на
атом кислорода соседней половинки разомкнувшегося кольца и образуется
О-ацилоксиминонитрилоксид (Б), который и улавливается диполярофилом
X = Y. При больших стерических препятствиях со стороны остатка R
перенос ацильной группы затрудняется и происходит разрыв связи С-С с
образованием ожидаемого нитрил оксида RCO-C=N->0 (А). Если стери-
ческие препятствия умеренные, то осуществляются оба пути с тем или
иным перевесом, как было показано на примере термолиза диацилфурок-
_ . ОАс
ОАс /
и Ad
санов с к =
диполярофила.
в присутствии гексафторацетона как
1.11. Термолиз цикля ня две группы CSN-»O 249
Предложенный механизм нашел подтверждение при термолизе дибен-
зоилфуроксана без диполярофила - промежуточный нитрилоксид димери-
зовался в соответствующий фуроксан [408J:
PhCO ----г— COPh Phco - С С- N -> О
// V || г
A PhCO— ON
0 \> L J
в толуоле, кипячение, 18 час.
PhCO — С —i--д - С ' - COPh
— II // V II
PhCO — ON N N NO—COPh
° x>
T. пл. 185°C, выход 83%
Этот фуроксан известен давно как побочный продукт при получении
дибензоилфуроксана нагреванием ацетофенона с азотной кислотой [И, с.
166]. Образуется он, как теперь можно думать, по указанному выше ме-
ханизму.
Иитрилоксиды генерируются из фуроксанов также и с помощью флеш-
пиролиза [4086]:
5ОО-бООУи R_Cs N^o выход 75-97%
10' мм рт. ст.
(R = Me, Et, Ph, л-МеСбНд, п-МеОСьНд)
Малостабильные, короткоживущие иитрилоксиды (R = Me, Et и т.п.)
улавливаются в низкотемпературных (ниже —40°С) ловушках и сохра-
няются в растворах, которые можно дальше исследовать и вводить в
реакции с диполярофилами.
При нагревании этих растворов получаются изоцианаты с высокими
выходами [757].
Быстрый пиролиз фуроксанов проводился и нагреванием на нихромовой
проволочке со скоростью 50-170°С в секунду до 37О-67О°С при давлениях
0,1-14 кг/см2 [599]. Диметилфуроксан, как обычно, распадается на
MeCNO, который далее разлагается до HCN, низших углеводородов (но не
до MeCN). Ни при каких условиях ие появляются NO и NO2. Совершенно
иначе ведут себя 4,6-диннтробензофуроксан (А), его аналоги с
дополнительными заместителями 5-Ме (Б), 7-NH2 (В), 5-NO2-7-NH2 (Г), а
также амиионитробензодифуроксан (Д). Сначала разрушается нитрогруп-
па, затем фуроксановое кольцо с разрывом связи C-NO у промежуточных
дннитрозобензолов и, наконец, бензольное кольцо. В результате обильно
выделяются NO, NO2, СО, СО2, соотношение которых и динамика вы-
деления меняются с условиями пиролиза. Не обнаружено связи этих
данных со строением молекулы нитробензофуроксанов. При медленном
нагревании они начинают разлагаться в основном до 200°С: 193 (А), 110
250 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
(Б), 202 (В), 122 (Г) и 147°С (Д), причем разложение начинается до
появления признаков плавления, за исключением А (т. пл. 173°С).
При термолизе несимметрично замещенного фуроксана и быстром ох-
лаждении образовавшихся нитрилоксидов в принципе можно было бы ожи-
дать своего рода диспропорционирования на два симметрично замещенных
фуроксана за счет димеризации одинаковых нитрилоксидов. Может быть,
такое диспропорционирование лежит в основе образования диэфира фу-
роксаидикарбоновой кислоты при перегонке в вакууме ее моноэфира [415}:
ноос COOEt
> 1(14 °C
—*---- [НООС—C-N-4 0 + ObN = C-COOEt]
Т. пл. 103Л°С
СО 2 + HCNO НООС —у---г— СООН EtOOC—.-----г— COOEt
продукты
превращения
СО; и другие продукты распада
Подводя итоги, можно сказать, что термический разрыв фуроксанового
кольца по двум связям, С-С и N-О, иосит общий характер. Пороговая
температура термолиза решающим образом зависит от природы замес-
тителей.
В зависимости от условий термолиза фуроксаны могут служить ис-
точником либо нитрилоксидов (в момент образования), либо изоцианатов
(в момент образования или в свободном виде).
Бициклические фуроксаны (с неароматическим вторым кольцом) можно
использовать как источник бис-нитрилоксидов для термостойкой сшивки
полимеров [407] и как удобный материал для бесфосгенового способа
производства промышленно важных алифатических диизоцианатов [406].
Поскольку такие фуроксаны легко получаются из продуктов присоеди-
нения трехокиси азота по двойной связи С-С [11, III. 3], то тем самым
открывается простой способ получения диизоцианатов из промышленно
доступных олефинов [406].
1.12. Действие непредельных соединений
Фуроксаны формально являются циклическими 1,3-диполярными нитро-
нами. В определенных условиях непредельные соединения могут присо-
единяться по нитроновой группировке своей двойной связью27 С=С
27 В 1972 г. Боултон с сотрудниками постулировал присоединение фенил ацетилена тройной
связью С=С по нитроновой группировке дибензоилфуроксана [408а]. Позже, однако, было
показано [408], что факты больше согласуются с представлением о первоначальном
расщеплении фуроксана до ннтрилоксида, к которому и присоединяется фенилацетилен.
1.12. Действие непредельных соединений 251
с последующей серией превращений, в которых рвется связь С-С фурок-
санового кольца. Эту реакцию осуществили две исследовательские груп-
пы - группа Шимицу (1983-1986 гг.) [693-695] и группа Батлера (1988-
1992 гг.) [696, 697].
Реакцию ведут при нагревании в растворителе обычно до такой темпе-
ратуры, при которой еще ие наступает термолиз исходного фуроксана.
Процесс протекает по следующей общей схеме:
(R = COOEt [693], PhSO2, МеСО, ArCO, CN, RNHCO [694], Me [694, 697], Ph [697];
R + R = (CH2)4 [697];
X = Aik, n-NO2C6H4OCH2, PhCH2, Ph [693, 694], PhOCH2, COOMe [693], циклоалкены,
норборнен, аценафтилен [693, 694], N - Лг(Л)к), маленнимиды [693, 694,697]).
В первоначальном продукте присоединения (а) фуроксановое кольцо
утрачивает свою ароматическую стабилизацию, и от него отщепляется
молекула нитрила с образованием соединения 6. Обнажается новая нитро-
новая группировка, к которой присоединяется вторая молекула непре-
дельного соединения, завершая формирование скелета конечного продук-
та реакции - 1,6-ди окса-7-азабицикл о[ 3.3.0] октана (а).
Отщепляющийся нитрил выделен с количественным выходом [693].
Нагревание ведут обычно с 2 молями непредельного соединения в кипя-
щем ксилоле, толуоле или смеси толуол + ДМФА [693-697]. Нитрильная
группа в фуроксановом кольце облегчает реакцию, и ее можно вести в
кипящем толуоле [694], тогда как для большинства других заместителей
требуется кипящий ксилол.
С несимметрично замещенными фуроксанами могут образоваться
бициклические конечные продукты двух типов - с различным замести-
телем у узлового атома углерода [694],
Промежуточный N-оксид б не выделяется, так как в этой же реак-
ционной смеси он присоединяет вторую молекулу непредельного соеди-
нения, превращаясь в конечный бицикл в. Лишь в случае больших про-
странственных затруднений вторая молекула олефина не может присо-
единиться и тогда конечным продуктом становится N-оксид б, который и
выделяется [693, 694].
Какой-то определенной зависимости между характером заместителя и
особенностями реакции не выявлено. Практически заместители различных
типов по-своему влияют на реакции, которые отдельно рассмотрены [693-
695].
252 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Не обнаружено определенной закономерности во влиянии на реакцию
и со стороны заместителей при двойной связи диполярофила. Так, не
замечено существенной разницы в реакционной способности у элект-
роноизбыточных (алкил- и арилоксизамещенных) и электронодефицит-
ных (карбонилзамещенных) диполярофилов [693]. Более важны
стерические влияния. Например, реакция идет труднее с увеличением
числа заместителей при двойной связи; транс-расположение заместителей
более благоприятно для протекания реакции, чем цис-расположение
[693].
Можно думать, что реакция с фуроксанами требует высокой темпе-
ратуры только на первой стадии, включающей присоединение первой
молекулы диполярофила с последующим выбросом нитрила из бывшего
фуроксанового цикла. После того как в результате этого образовался
N-оксид б, присоединение к нему второй молекулы диполярофила может
происходить уже при меиыпей температуре. Проведение всей реакции при
высокой температуре, может быть, и является причиной довольно часто
наблюдавшихся низких или очень умеренных выходов конечного про-
дукта.
Региоспецифичность реакции четкая [693—695]. Монозамещенные и 1,1-
дизамещеиные олефины, присоединяясь, ориентируются своими замес-
тителями к атому кислорода N-оксидиой группы нитронового фрагмента.
1,2-Дизамещенные олефины ориентируются в ту же сторону своим более
крупным заместителем.
Стереоспецифичность реакции, напротив, весьма низкая. Скелет бицик-
лического продукта в имеет форму полураскрытой (под углом 115°) книги
[697] и заместители могут находиться в экзо- и эндо-положениях. Обычно
получается смесь экзо- н эндо-изомеров. Состав смеси зависит в основном
от характера заместителей в диполярофиле. Как правило, преобладает
экзо-изомер [694].
При подходящих структурных условиях может происходить внутримо-
лекулярное циклоприсоединение:
1.13. Действие магнийорганкческих соединений 253
1.13. Действие магиийорганических соединений
Накопившиеся к настоящему времени сведения позволяют считать, что
реакция фуроксанов с магни йорганическими соединениями протекает как
1,3-присоединение по фрагменту C=N^O с последующим разрывом коль-
ца и образованием нитрила и соли нитросоединения как первичных
продуктов:
RMgX
N MgX
°' W
N + / \
o' OMgX
j H3O®
NMgX
При обработке реакционной смеси водой н подкислении соль иитросо-
единения превращается в кетон (реакция Нефа). Нитрил же с избытком
реактива Гриньяра дает соль кетимина, которая прн подкислении в водной
среде легко превращается в другой кетон. Впрочем, в зависимости от
характера заместителей нитрил может превращаться и в другие продукты
[416, с. 222].
Поицио и Лонго в 1930 г. [396] изучили действие метилмагнийиодида на
пары изомеров арилметилфуроксанов и обнаружили некоторое различие в
поведении изомеров:
Аг ------ Me
Н V MeMgJ
N -------ArCN + МеСОМе + NH3.
Аг . — — Me
MeMgJ
- ArCOMe 4- MeCOMe + NH3
MeMgJ (4.5 моля), в эфире, ~ 20°C, l час.
T. пл. 177. °C
T. пл. 178, °C
Ph п-ВгС^Нд
96 108
62 92
л-МеОС^Нд МЛ-СН2О2С6Н3
99 124
92 116
254 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
С 3-метильными изомерами, 177 (высокоплавкими), реакция протекает
более энергично, чем с 4-метильными, 178 (низкоплавкими). (Последним
авторы ошибочно приписывали перекисное строение, ср. [11, с. 15—17].) В
реакционной смеси поддерживали комнатную температуру, чтобы из-
бежать перехода одного изомера в другой.
Ббльшая реакционная способность 3-метилъного изомера обусловлена,
очевидно, тем, что метильная группа создает меньшие стерические пре-
пятствия, чем арильная группа, для подхода реагента к фрагменту
C=N->0.
Ароматический нитрил, образующийся из 3-метильного изомера, уме-
ренно активен по отношению к реактиву Гриньяра и поэтому сохраняется,
тогда как ацетонитрил, образующийся из 4-метильного изомера, реагирует
далее очень легко и в конечном итоге превращается в ацетон.
Если 4-(ле,п-метилеидиоксифеиил)-3-метилфуроксаи длительно нагре-
вать с мети л магнийио дидом (2 моля) в кипящей смеси эфира и бензола, то
часть нитрила превращается в хи-метилеидиоксифеиилметилкетон [172].
Этилмагнийиодид, имеющий более объемистый алкильный остаток,
реагирует хотя и с аналогичным результатом, ио менее энергично, чем
метилмагнийиодид [396]. Этим, видимо, объясняется утверждение Виланда
и Земпера [89], будто этилмагнийиодид не реагирует с 4-(п-метоксифеиил)-
3-метил- и дифеии л фур оксанами. При работе с первым из фуроксанов они
выделили лишь нерастворимый в эфире желтый комплекс, из которого при
разложении водой возвратилось исходное фуроксановое соединение.
Аиджели [417] показал, что реакция идет с обоими фуроксанами, причем в
бензоле легче, чем в эфире.
Фенилмагнийбромид реагирует еще менее энергично и склонен, кроме
того, как известно, давать побочные продукты, например дифенил. Одна-
ко в реакциях с его участием были замечены явные признаки промежу-
точного образования нитросоединения. Аиджели [417] и Бигиави [172]
провели реакцию с 4-арил-З-метилфуроксанами и в качестве конечных
продуктов получили ожидаемые нитрил и кетон:
PhMgBr
----ArCN
H®
+ [Ph—р—Me]------ PhCOMe
N
BrMgO
PhMgBr (2 моля), в смеси бензола и эфира, кипячение, 6 час.
(Ar = ^/i-CH2O2c6h3 [417], п-МеОСбНд [172])
Водный слой, полученный после обработки реакционной массы льдом,
давал реакцию Коновалова на нитросоединеиия [417]. При подкислении
водного слоя выделялось зеленое масло, которое быстро разлагалось с
выделением окислов азота и образованием ацетофенона [172, 417].
Анджели высказал предположение, что это был аци-фенил нитроэтан.
1.14. Действие литийалюмннийгидрида и водорода над никелем Ренея 255
К тому же мнению склоняются Дорнов, Фуст и Йордан [31], которые
обращают внимание на давно известный факт, что приготовленный в сво-
бодном виде аци-феиилиитроэтан при комнатной температуре быстро
разлагается с сине-зеленым окрашиванием и за 10 мин. превращается в
ацетофенон [418, с. 707]. Окрашивание происходит, скорее всего, за счет
побочного образования псевдонитрола [31, 418], а не перехода в гем-
NO
нитрозоспирт PhcMe [172, 417].
4 он
Днарилфуроксаны реагируют с феиилмагнийбромидом, давая ожидае-
мые кетоны; нитрилы выделены не были [419]:
Аг—,---Ph
/ / \\ PhMgBr
n' 'n --------- - ArCOPh + PhCOPh (Ar = Ph, п-МеОСбЩ)
0 0
Изомеры несимметрично замещенного фуроксаиа не различались по
своему поведению, несмотря на широкое варьирование условий опытов.
1.14. Действие литийалюмииийгидрида
и водорода над никелем Ренея
Лигийалюминийгидрид восстанавливает фуроксановое кольцо с разры-
вом связи СС и образованием двух аминогрупп.
Дорнов, Фуст и Йордан [31] предполагают, что первая стадия этого
процесса протекает аналогично реакции с магнийорганическими соедине-
ниями и начинается с 1,3-присоединения литийалюмннийгидрида по фраг-
менту C=N^O кольца:
R’ \ *
R—/----T—R' R—г~—/-АЩд0 с
// V L1AF^ //J \\ ----- r_C=N + II +А1НЭ
° '° ''°' 40.-Li® е0/ \0
LiAlH4 Li®
| L1AIH4
RCH2 CH2R"
NH2 NH2
Из литературы известно, что литнйалюминийгидрид восстанавливает до
аминов нитрилы [416, с. 316, 325] и алифатические и арилалифатические
нитросоединения [420, с. 763]. Правда, действие литийалюмннийгидрида
на соли нитросоединеннй пока не изучалось, а случаи образования из них
аминов при действии других восстановителей неизвестны [264, с. 300, 336].
256 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
Одна молекула фуроксана дает две молекулы моноаминов [31]:
L1AIH4
------- RCH2NH2 + R'CH2NH2.
выход 70-85%
LJAIH4 (3-4 моля), в эфире или в смеси эфира и ТГФ, 20°С, 2-3 часа.
[R' = Me, R = Ph (оба изомера дают одинаковый выход), п-МеОСбНд, м.л-СМеО^СбНз,
Me (выход 43%); R’ = R = Ph].
или молекулу диамина, если оба заместителя в фуроксановом кольце со-
единены друг с другом [31 ]:
UAIH4
выход 23%
выход 12%
LiAlH4 (3 моля), в эфире, 20°С, 3 часа.
При наличии в боковой цепи надлежащих кислородных функций полу-
чаются оксиамины:
АгСО
L1A1H4
2AjCHCH2NH2
I
ОН (Аг = Ph, л-МеОСбЬЦ, тиенил-2, нафтил-1)
L1AIH4 (4,6 моля), в эфире, разогрев [421],
2ArCMeCH2NH2
। выход 63,5%
(Аг = И-С1СУ14)
L1AIH4 (3 моля), в эфире, кипячение, 15 мин. [422].
1.14, Действие лнтияалюминийгндрида и водорода над никелем Ренея 257
Промежуточной ступенью восстановления не может быть ни диоксим,
ни фуразан. Действительно, соответствующие диоксимы восстанавлива-
ются в диамины без разрыва связи СС [31]:
R—----1-|—R
NOH NOH
L1AIH4
R-CH CH—R
I I
NH2 NH2
выход 70-75%
(R = Me, Ph)
L1AIH4 (3 моля), в эфире или ТГФ, 20°С, 2 часа,
Me
L1AIH4 (4 моля), в эфире, кипячение, 20 час.
Фуразаны же восстанавливаются до аминов хотя и с разрывом связи СС,
но заметно медленнее [31]:
R—СН2
LiAlH, 2 ।
NH2
выход 40% (R = Me), 59%
(и 10% возврат) (R = Ph)
L1AIH4 (4 моля), в эфире, - 20°С, 6 час.
В ароматических конденсированных фуроксаиовых системах литий-
алюминийгидрид восстанавливает фуроксановое кольцо до двух амино-
групп без разрыва связи СС (1.2.3.10).
В присутствии никеля Ренея фуроксановое кольцо, не сконденси-
рованное с ароматической системой, восстанавливается до двух амино-
групп только при повышенных температуре и давлении, причем с
разрывом связи С-С [159]:
Hi/Ni-Ренея
NH2 кт
+ NH3 + неиде нотифицированное масло
nh2
выход 18% выход 48% (но весу от исходного)
Аммиак образуется, по-видимому, из диамина, так как известно, что в
этих условиях алкиламины легко отщепляют аммиак. Предшествующей
стадией восстановления фуроксанового кольца может быть образование
диоксима циклогександиона, которое наблюдается при комнатной темпе-
ратуре и нормальном давлении (L2.2.2).
9 Хмельницкий Л.И.
258 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
1.15. Действие озона
Озон полностью разрушает фуроксаиовое кольцо, давая соответствую-
щие карбоновые кислоты. Так, из дифеннлфуроксана получается бен-
зойная кислота [172]. Кислород, содержащий 3% озона, пропускался в
раствор днфенилфуроксана в четырех лор истом углероде при комнатной
температуре в течение 7 час.; выход бензойной кислоты 75%.
Местом атаки является, очевидно, N-оксидная сторона кольца, так как
днфенилфуразан в тех же условиях возвращается из реакции (72%) в
неизмененном виде и не дает и следов бензойной кислоты [419].
Если продукт озонирования обрабатывать последовательно холодной и
затем горячей щелочью, то сначала отщепляется карбоновая кислота,
соответствующая ближайшему к N-оксидной группе заместителю, а затем
карбоновая кислота, соответствующая удаленному заместителю [419]:
Аг . __ ph
j[ \\ Q продукт
N N ~ озониро-
/ вания
О
Т.пл. 108 °C
(Аг = п-МеОСбНд)
Ar—>Г— Ph
// \\ О3 продукт
N N ” озониро-
вания
Т. пл. 104°С
(Аг= п-МеОС&Нд)
NaOH NaOH
------- АгСООН + остаток
~20°С
PhCOOH,
100 °C
NaOH
------ PhCOOH
~20°С
NaOH
+ остаток------— АгСООН.
100°С
Таким образом, эту реакцию можно использовать для определения
положения заместителей в фуроксановом кольце. В данном примере по-
ложение заместителей в обоих изомерах было установлено и другим
способом: окислением изомерных п-метокснбензилдноксимов известной
конфигурации [177,419, д2д] (см. [11, с. 261]).
1.16. Другие реакции
с нарушением фуроксанового цикла
При действии азида натрия на 4,7-дисульфонилбеизофуроксаны полу-
чается тетразоло[1,5-а]азепиновая система [606]:
RSO,
RSOi 0
RSO, н
NuN.
\
/Y N
Rs°* No2
R
Выход, %
Ph
73
Me н*МеС^Нд
хороший
NaNg (1,1 моля), в ДМФА, ~ 20°С, 2 часа, 2Л/ НС1.
1.16. Другие реакции с нарушением фуроксанового цикла 259
Предполагается, что фуроксановый цикл размыкается по такому же типу,
как при действии магннйорганических соединений, а затем образуется но-
вая бициклическая система:
R4O
Насколько фуроксаны восприимчивы к действию восстановителей и
оснований, настолько они устойчивы к окислителям и кислотам.
Разрушение фуроксанового кольца происходит при действии лишь силь-
ных окислителей при нагревании, например [423]:
(п-С1СйН4)2СН—г—г— CHfC^Cl-nh
П \\ СгОз
N N —
сП \о
(п-аСйНдЬСО.
СгСЦ (150 молей), в сАОН, 100°С, 1 час.
Перманганат калия прн нагревании в щелочной среде ненамного
усиливает действие самой щелочи [98]:
Аг ~i-г— Me
// \\ КХ1п% . АгСООН (Аг = лг.п-СНгОаСбНьм.и-СНгОз-о'-МОаСйНг)
N N.
''О' 4 О
KMnCU, в водном КОН, кипячение.
Такой же результат получается и прн нагревании в чистой водной щелочи
(см. в конце раздела 1.8).
Дибромфуроксан реагирует с концентрированной соляной кислотой
очень медленно. Полное растворение наступает лишь после много-
часового нагревания в запаянной ампуле прн 100°С [234]. Главными
продуктами реакции являются бромистый водород, гидрокснламни н
щавелевая кислота (выход 55%); аммиака образуется немного. Можно
полагать поэтому, что промежуточно получается диокснм. К действию
серно-азотной смесн дибромфуроксан вполне устойчив даже при 100°С
[234].
Метилхлорфуроксаи при нагревании со щелочью разлагается с
выделением аммиака [92]. Фенилхлорфуроксан к щелочи более устойчив
(П.6).
260 I. Реакции с нарушением фуроксанового цикла
При фотолизе днфенилфуроксана выделяется газообразный азот [207]:
И’7ЛГР1’
N N
Ох 4 О
Nj + органические продукты
выход 85%
Однако дн(п-толил)фуроксан в растворе в CCI4-CDCI3 при облучении
натриевой лампой мощностью 250 Вт в атмосфере кислорода при комнат-
ной температуре в течение 7 час. не изменяется даже в присутствии
фотосенсибилизаторов, хотя другие вещества нитронового типа при этом
окисляются до кетонов и их оксимов [583].
Бензофуроксан при облучении Hg-лампой прн длине волны 365 нм в
сухом ацетонитриле почти количественно (на прореагировавший) превра-
щается в 1,4-дицианобутадиен, тогда как во влажном ацетонитриле дает с
ннзкнм выходом 1Н-азепин-2,7-дион (А) [794]. Предполагается, что перво-
начально образуется 1,4-бис-(нитрилоксндо)бутадиен путем разрыва фу-
роксанового цикла:
выход 94%
(возврат 96%)
выход 13% (30час.),
25% (100 час.)
(возврат 28%)
а. в сухом MeCN, 3-8°С, 0,5 часа;
б. во влажном MeCN, 20°С, 30-100 час.
При длине волны 254 нм дополнительно образуется фуроксано[4,3-а]-
карбазол (Б):
254 вм
А
выход 3,3%
выход 13,6%
(возврат 61%)
в. во влажном MeCN, 20°С.
Предполагается, что Б получается из А и бензофуроксана. При добавке
фотосенснбилизаторов выход А резко возрастает, а выход Б сводится
практически к нулю.
1.16. Другие реакции с нарушением фуроксанового цикла 261
При фотолизе бензофуроксана в хлороформе получается свободный
радикал 1-(ЗН)-бензофуразанилоксил, по-видимому, через фотовозбуж-
денное низшее триплетное состояние бензофуроксана и отрыв атома
водорода от растворителя [795]:
hv
в CHClj
Термораспад бензофуроксана начинается при т.пл. 70-71 °C уже в
твердой фазе и протекает со слабым тепловыделением до 186°С. В
интервале 186-195°С происходит сильное экзотермическое разложение с
тепловыделением 1896±18 кДж/кг или 257±2 кДж/моль. При 206-210°С
деструкция практически завершается и остаток составляет < 2% от
исходной массы. Эти данные полезны для оценки безопасности
технологических процессов с участием бензофуроксана [789].
Глава II
РЕАКЦИИ С СОХРАНЕНИЕМ
ФУРОКСАНОВОГО ЦИКЛА
Прн надлежащем выборе реагентов и условий реакций можно транс-
формировать заместитель, не затрагивая фуроксановое ядро. К настоя-
щему времени объем сведений о такого рода превращениях значительно
меньше, чем по реакциям с расщеплением фуроксанового ядра.
В предыдущей главе классификация материала велась по типу реакций,
в процессе которых изменяется один н тот же фрагмент молекулы —
фуроксановое ядро. Поскольку в настоящей главе рассматриваются
реакции, в ходе которых фуроксановое ядро сохраняется, а химическим
изменениям подвергаются различные другие части молекулы, то удобнее
классифицировать материал не по типу реакций, а по типу заместителей,
которые в значительной мере определяют своеобразие реакций. В разделе
П.9 («Бензофуроксаны»), где накоплен особенно большой материал,
некоторые реакции выделены в отдельные подразделы.
II. 1. Реакции арилфуроксанов
При действии электрофильных реагентов на арилфуроксаны происхо-
дит замещение в фенильном кольце. Вступающая в фенильное кольцо
группа направляется в орто- и пара- положения. Следовательно, фурокса-
новое кольцо проявляет электронодонорный эффект. Это особенно четко
видно прн нитровании дифенилфуроксана [424]:
Ph —Г—; —Ph
// А
N N
oz 4 о
Т. пл. 116°С
HNQ {d= 1,4)
кипячение
Ph^-^-C^NOj-n
N N
oz 4 О
Т. пл.114°С
HNQ»3(<f= 1,45)
~20°С
fl-NO2QH4-y д QH4NO2^
N N
oz ч0
Т. пл. 203° С
Положение нитрогрулпы доказано встречным синтезом динитросоеди-
нения нз хлорангидрида л-нитробензгидроксамовой кислоты [11, с. 167]. Не
так легко нитруется фенильное кольцо, находящееся с «фуразановой»
стороны гетероцикла. Это видно из того, что дифенилфуразан не
реагирует при нагревании в HNO3 (d = 1,4) и лишь в HNO3 (d = 1,45) при
комнатной температуре превращается в л-динитропроизводное [424].
II.1. Реакции арилфуроксанов 263
При действии 90%-ной азотной кислоты (d = 1,48) фенил метилф урокса и
[584] и фенилхлорфуроксан [788] в виде их обоих изомеров, а также
фуразановые аналоги гладко нитруются в фенильное кольцо с почти
количественным выходом мононитропронзводных и с преобладанием орто-
пара-ориентации:
90% -ная HNOy (18 молей), -5°С, 10 мин.
выход 95-98%
Т. пл., °C
О' Mr п- Соотношение нитроизомеров
3-Ph: 97 95 70 29:3:68
4-Ph: 81 76 94 29:16:55
Ph-Me-фуразан: 43 78 60 30:13:57
Т. пл., °C
HNO3
90% -ная HNO3 (22 моля), -5 ° С, 15 мни.
О' м- п- Соотношение нитроизомеров
3-Ph: 84 82 93 28:3:69
4-Ph: 77 89 113 32:23:45
Ph-Cl-фуразан: 38 41 65 31:21:48
Как видим, фенил в 3-м положении фуроксанового цикла нитруется в орто-
пара-положения значительно более избирательно, чем4-фенил и фенил в
фуразановом цикле. По-видимому, сказывается повышенная электронная
плотность в 3-м положении фуроксанового цикла.
Электро но донорный эффект фуроксанового кольца имеет динамический
характер. В нереагирующей молекуле фуроксановое кольцо оттягивает
электроны (см, в конце подраздела И.8.6, а также [11, с. 51]), Здесь
полная аналогия с нитрованным бензольным кольцом: дифенил при
нитровании дает 2,2',4,4'-тетранитродифенил (динамический электро-
нодонорный эффект) [425], а нитробеизойные кислоты являются, как
известно, значительно более кислыми, чем бензойная (статический
электроноакцепторный эффект) [426, с. 260].
264 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
В орто-положение фенильного кольца нитрогруппа вступает при
нитровании З-метил-4-пиперонилфуроксана [98]:
т, пл. 124° С
HNOj (4= 1,45), ~20°С.
HN03
В отличие от нитрования бромирование фенильного кольца протекает
немного труднее в том случае, когда N-оксидная группа располагается
рядом с кольцом:
Т. пл. 118°С т. пл. 133°С
(° [9Ц
Т. пл. 95°С Т. пл. 109°С
а. Вг£ в АсОН, 70°С, несколько минут [130].
б. Вг2 в АсОН, с добавкой J2, 100°С, несколько часов [91].
О положении метильной группы в фуроксановом кольце судили по
реакции с этилатом натрия (ср. 1.9), Положение атома брома в фенильном
кольце не устанавливалось; его приняли по аналогии с положением
нитрогруппы в предыдущем примере. При нитровании изомера ст. пл.
118°С азотной кислотой d = 1,45 [130] получается моно нитропроизводное с
т. пл. 189°С.
При нитровании и бромировании 3-метил-4-(о,ж'-диметокси-ж,п-ме-
тилеидиоксифен ил) фуроксаиа (т. пл. 169°С) в тех же условиях получаются
нитро- (т. пл. 122°С) и бромпроизводные (т. пл. 131°С) [132].
В п-метоксифен иль ное кольцо нитрогруппа и бром вступают, скорее
всего, в положение, соседнее с метоксигруппой:
11.2. Реакции фуроксаиовых альдегидов и кетонов 265
N N
0х 4 О
Т. пл.97°С
HNO3(J=1,45);
Вг2 в АсОН [129].
— ОМе
X = N0‘2: т. пл. 88°С
X = Вг: т. пл. 109°С
Т.пл.180°С
Т. пл. 113°С
HNO3 (d = 1,40), слабое нагревание [424].
В фенильном кольце диарилфуроксанов может происходить и нуклео-
фильное замещение [582];
Ме2С(СвНдОПа )2(1 моль)
в Д MCO, 130*С, 4 часа
выход 91% , п= 14
Полученный олигомер начинает быстро разлагаться при 460°С (со-
ответствующий фуразановый олигомер — при 425°C).
II.2. Реакции фуроксановых альдегидов
и кетонов
Альдегиды и кетоны фуроксанового ряда легко дают обычные
производные по карбонильной группе. Так, оксимы получаются
нагреванием с солянокислым гидроксиламином в пиридине:
RCO-i----г-R’ RC----!---i—R'
II V NftOH-HCI V
ХОХ хо 4о
NH2OH-HC1, в пиридине, 70—80°С.
R Me Ph Me
R' Ph Me Me
Т. пл. кетона, °C 79 70 32
Т. пл. оксима, °C 135(196] 129(119] 130(304]
266 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
нлн в воде:
RCO ,------r-COR RC-----,, ,,----CR
// V NHiOH-HCI 11 Ч 'А "
N N NOH N N NOH
о" >о хох 4 О
NHjOH HCl. в воде, слабое нагревание (в спирте [169]).
R Н (жидкий альдегид) Me (жидкий кетон) Ph (т. пл. кетона 87°С)
Т. пл. оксима. °C 168(258], 170 [257] 145[249, 305, 427] 156(169]
Феннлгндразоны образуются прн нагревании с солянокислым фенил-
гидразином в спирте:
RCO,-----г R' RC------.. R'
// \\ PhNHNH, НС1 II // \\
N N -------------- ----~ PhNHN N N.
о" \о ''о" 4 о
PhNHNH2 HCI, в спирте, кипячение.
R Me Ph Me
Rr Ph Me Me
T. пл., °C 160(196] 125(119] 169(304]
Феннлгндразон С т.пл. 125°С прн кипячении в 20%-ной соляной кислоте
легко превращается в изомер с т. пл. 225°С; предполагается, что имеет
место геометрическая изомерия.
Сообщение [303] об образовании моно- н бис-феннлгндразонов из
днацетнлфуроксана и феннлгидразина не подтвердилось [288].
2,4-Дннитрофеннлгндразин реагирует с дн-(а-фуронл)- н ди(а-те-
нонл)фуроксанамн лишь в присутствии иода, давая в первом случае
производное по обеим карбонильным группам, т.пл. 218°С, выход 26%
[277], а во втором — только по одной, т.пл. 181°С [421].
Легко получаются семнкарбазоны:
RCO—г—r~R' RC--- . -R‘
// \\ nh2conhnh2-на и // \\
N N --------——•* NHjCONHN N N
'о" \о 4о
NH2CONHNH2 HCI, в спирте, кипячение [196].
R Me Ph Me
R' Ph Me Me
Т. пл. семикарбазона, °C 218 247 230
Столь же легко получаются арилсульфонилгидразоны [779]:
HjNNHSOjCeH^R
в MeOH
CH=NNHSO
выход 70’99%
М е—у—я-—СН О
< )N
oZoZ
R H Me OMe Cl NO;
T. пл., °C (3-Me) 168 165 159 164 202
T. пл., °C (4-Me) 182 165 154 159 182
11,2. Реакции фуроксановых альдегидов и кетонов 267
Таблица 13. Фуроксанопиридазины. полученные действием гидразина на диароилфуроксаны R- ' N N. 4—R N N о' 'o'' \q N2H4-HCI (1 моль) [93, 148, 263]. N1H4 HCI (2 моля), в МеОН, кипячение, I час. [150]. МтНд.НС! (1,6 моля), в EtOH, кипячение, 4—7 час. [[49].
Фуроксанопиридазины Литература Фурокса нопиридаз ины Литература
R т. пл. °C выход, % R т. пл., °C выход, %
Н 210 70 [150] -ч-С1 169 48 [149] Н 210 — [148,263] п-С1 235 85 [150] .м-Ме 149 45 [149] -«-Вг 200 30 [ 149] л-Ме 205 — [93] л-1 212 53 [149] .ц-МеО 138 31 [149] n-J 270 40 [149] .«-СООМе 199 15 [149] л.п-С12 232 49 [149] п-СООМе 232 62 [149] л, п-Вг2 274 40 [149] л-СООРг 178 54 [149] 334 40 [149] n COOBu 130 36 [149] -«-NCK 25 1 86 [150] rt-F 253 20 [149] n-NO2 252 80 [150]
При растворении в воде 3-метнлфуроксанальдегнд полностью пере-
ходит в гидратированную форму Не1СН(ОН)2> 4-метил-нзомер — на 70%
[571].
Прн нагревании с анилином в присутствии уксусной кислоты альдегид-
ная группа переходит в фенилнминную, но в случае кетона наблюдается
расщепление молекулы (1.5.3.4).
ОНС- х СНО
// \\ PhNH,
N N,
О
PhN N N NPh
О" 4 О
Т.ил.166°С
PhNH2 + разб. АсОН, в спирте, слабое нагревание [258].
Днкарбоннльные соединения прн взаимодействии с гидразином замы-
каются в фуроксанопиридазиновую систему (табл. 13). Фуроксанопнрнд-
азнны окрашены в красный цвет. В реакцию не удалось вовлечь орто-
замещенные днбензоилфуроксаны, видимо, из-за пространственных помех
[ ] 49, 150]. Не протекает реакция также при R = д-МеО, д-Ph [150]. При
кипячении в этаноле с большим избытком солянокислого гидразина
затрагивается фуроксановый цикл (1.2.1.15).
268 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
При действии равномолекулярных количеств ацетоуксусного и 0-амино-
кротонового эфиров с участием альдегидной группы создается 1,4-дигидро-
пиридиновый цикл. Таким образом были синтезированы многочисленные
аналоги лекарственного средства нифедипина [781]:
MeCOCHjCOOB'
M#C(NHj)=CHCOOr’
в t-PrOH, кипячение, 8час.
СООН'
выход 70*81%
Рг Ph Ph
Et Me Et
R Me Me Рг
R' Me Et Me
Т.пл., °C (3-R) 184 143 151
T. пл., °C (4-R) 155 144 144
112 190 141
124 140* 120*
*Выход — следы.
(Вещества, помеченные звездочкой, получены с выходом 12% при
последовательном действии указанных выше сложных эфиров в кипящем
бензоле.)
Пятихлористый фосфор при нагревании с дибензоилфуроксаном заме-
няет на хлор атом кислорода одной из карбонильных групп [93, 282]:
PhCO ц COPh // \\ РС15 N N. хох 4 О РЪССЬ—- - COPh // W Nx xN 0^0
Т. пл. 87° С T. пл. 126°c
РСЦ (2,8 моля), 175°С, 10—15 мин, [93}.
(В работе [282] днхлорнду приписана неверная формула.) Другие фу-
роксановые соединения при действии PCI5 обычно превращаются в фура-
заны (1,2.1.1).
Боргидрид натрия избирательно восстанавливает кетогруппу до
спиртовой, не затрагивая фуроксановое кольцо (ср. 1.2.2.5):
Т. пл. 127°С
NaBH4
Т.пл. 123°С,
выход 60%
МаВЩ (4 моля), в диоксане. 20°С [14].
11.2. Реакции фуроксавовых альдегидов и кетонов 269
ОН
^// \тС0СНз КаВН4 Нд\/ \У^НСНз т.пл. 102-103 *С,
\ /Ап / '‘'П выход 84%
О ° О
Т.пл. 144—145° С
МаВН4 (0,6 моля), EtOH, 10— 15°С, [823].
Так же легко восстанавливаются боргидридом натрия (0,6—0,8 моля) в
спирте до соответствующих диолов (выход 45%) дибензоил фур оксан [142,
143] и (выход 90%) диацетилфуроксан [823].
Диацетилфуроксан был введен в перегруппировку Шмндта с целью
получения диаминофуроксана [824]. Однако даже при использовании
избытка HN3 в перегруппировку вступила только одна МеСО-группа с
образованием смеси З-ацетил-4-ацетиламннофуроксана и продукта его
гидролиза — 4-амино-З-ацетилфуроксаиа. Затем была разработана
методика гидролиза амида до амина непосредственно в этой смеси, что
позволило получить аминоацетилфуроксан из диацетилфуроксана с
выходом 63%.
Me СО СОМе
Т.пл. 109—110°С, 31%, Т.пл. 144—145°,
выход 31 % выход 32%
I 1%-ная НзЗОд/МеОН, 20°С, 4 час. t
NaN3 (2,2 моля), H2SO4, СН2С1, 0-^ЗоС, час.
3-МеСО-группа в аминоацетилфуроксане в условиях этой схемы ие
подвергается перегруппировке Шмидта. Эту реакцию удалось осу-
ществить только в присутствии в качестве катализатора полифосфорной
кислоты (ПФК). Однако в результате реакции был выделен лишь второй
возможный продукт перегруппировки — N-метиламид 4-аминофуроксан-З-
карбоновой кислоты с низким выходом, хотя исходный амнно-
ацетилфуроксан полностью израсходовался. В соответствии с известными
данными о механизме реакции Шмндта можно представить два возможных
270 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
пути протекания этой реакции. В результате миграции фуроксанильного
нли метильного фрагмента к электронодефнцнтному атому азота
промежуточного ннтрена возможно образование двух нмннокарбенневых
ионов. Полученный амид образуется при гидролизе одного из ннх, а при
гидролизе второго должен был бы образовываться днаминофуроксан.
Отсутствие в реакционной массе каких-либо иных продуктов кроме амида
косвенно свидетельствует о низкой стабильности днамннофуроксана.
Стабильность амида в условиях реакции была показана в отдельном
опыте.
NaN3
ПФК
-HjO ,-Nj
NaNj (2 моля), ПФК, 20°, 48 час.
Т.пл. 193’С,
Выход 21%
Кроме амнноацетнлфуроксана в реакцию Шмидта был введен н 3-аце-
тил-4-ннтрофуроксан в присутствии как H2SO4, так и ПФК, однако в
обоих случаях не были выделены ожидаемые продукты перегруп-
пировки ацетильной группы. В присутствии H2SO4 была выделена
смесь N-метнламнда 4-ннтрофуроксан-З-карбоновой кислоты и 5-метнл-
1-(4-ннтрофуроксанил-3)тетразола с небольшими выходами, а в ПФК —
только амид. Тем не менее образование тетразола свидетельствует о том,
что миграция фуроксаннльного фрагмента в этом случае имеет место.
Низкие же выходы продуктов реакции указывают на то, что возмож-
ные продукты основного направления реакции — амнноннтрофуроксан
(или его N-ацетильное производное) - нестабильны в условиях проведения
процесса.
11.2. Реакции фуроксановых альдегидов и кетонов 271
Me
Т.пл. 90-92’С
а. выход 12%
6. выход 10,6%
Т.пл. 105405,5*С,
а,в. выход 12%
a. NaN3 (4 моля), H2SO4, СН2С12, 0°С, 15 мин., 90°С, 15 час.
б. HN3 (3,5 моля), H3SO4, СН2С12, 10°С, 20 мин., 20°С, 2,5 часа,
в. NaN3 (4 моля), ПФК, 2О°С, 24 часа.
Дназометан присоединяется по кетогруппам, давая оксирановые кольца
[422]:
RC&H4CO
СОСбШИ
О —сн2 о—сн2
rqh4-cz/ - ;уС- QH4R
CH2N2 М 'ю
—N N.
хо" 4 о
CH2N2 (6 молей), в смеси эфира и СНС13, ~ 20°С, 5 час.
n-а п-Ме
Т. пл., °C 126 128
Выход, % 60 65
Устойчивость фуроксанового кольца к дназометану была дополнительно
показана на примере днфенилфуроксана.
Прн действии на днаронлфуроксаны серно-азотной смесью нитруется
бензольное ядро в мета-положе и не [150]:
272 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
PhCO
л-ыогедсо соедгЮз-л
У
И^О4 \о
Т. пл. 150°С, выход 50%
(часть исходного возвращается)
HNOj(d = 1,5) + конц. H2SO4 (1:4, моли), — 5-s-5°C
Т. пл. 209°С (235°С), выход 66% (81%)
В дн-п-толуилфуроксане хромовым ангидридом окисляются метильные
группы до карбоксильных, по которым можно получать различные
производные [428]:
л-МеС^Н4СО
<ОС^4Мс-л
CrOj
СгО3 (11 молей), в АсОН,
с добавкой H2SO4, 15—20°С,
«-HOOCQH4CO \ СОС^СООН-л
N N
\О
Т.пл, 214°С, выход 50%
(—СООН -»—СОС1 -» —COOEt)
8 час.
Т. пл. диэфира 91° С
Алициклические монокетофуроксаны дейтерируются и галогенируются
в положение ридом с карбонильной группой [14]:
Т. пл. оксима 132—135° С
Т. пл. 118°С
11.2. Реакции фуроксановых альдегидов и кетонов 273
Т. пл. 85°С т.пл. 150°С
a. D2O в (CD3)2CO, ~ 20°С
б. Ру НВг-Вг2 (1 моль), в АсОН, 20°С, 2 часа.
в. Ру-НВг-Вг2 (2,3 моля) в АсОН, 20°С, 24 часа.
г. Ру НВг Вг2 (2,3 моля) в АсОН, 70°С, 3 часа.
Т. пл. 118°С
Т. пл. 112°С, выход 50%
CI2 (6,5 моля), Ру (2,2 моля), HCI (3,6 моля) в АсОН, 40° С, 8 час. (14].
Положение рядом с фуроксановый ядром недостаточно активировано
для этих реакций, которые, как предполагается, протекают через еноль-
ную форму кетона [14].
Аналогично протекает бромирование ацетильных производных [759]:
Me-,——СОСН3
X >
0
Вг,,!!®
Т.пл.48"С
Вг2(1 моль), в конц. НС, 20°С, 36 час., выход 95%: в CF3COOH, 20°С, 24 часа, выход 19%.
С уменьшением силы кислоты бромирование затрудняется, так как
ослабевает енолизация. В уксусной кислоте реакция не идет даже прн
55°С. Диацетилфуроксан бронируется сразу в обе ацетильные группы:
СН3СО^-
X
0 чо
-сосн
з
ВгСН,СО-~я—х—СОСНоВг ,
м Т.пл. 113 С
Br2 (I моль), в конц. HCI, 20° С, 0,5 часа, выход 46%.
При недостатке брома наряду с образовавшимся дибромидом остается
исходное соединение; монобромид практически отсутствует.
Ацетильные производные фуразана бронируются заметно легче, что
указывает на меиьшую электроноакцепторную силу фуразаиового кольца
по сравнению с фуроксановый [759],
274 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
На карбонильной группе можно построить имидазолиновый цикл с
иминоксильной группой [714]:
a. AcONH4 (4 моля), в МеОН,
кипячение, 3—5 час.
б. В эфире или СНС13, 20°С.
Мп о 3
б
R
Me Ph Me Ph
Т.пл., °C 192 146 147 164
Выход, % 60—70 95
IL3. Реакции оксимов фуроксановых альдегидов и кетонов
Из функциональных производных а-карбоннльных фуроксановых
соединений наиболее широко обследованы оксимы, и их стоит выделить в
самостоятельный подраздел.
Фуроксанднальдокснм известен в одной форме с т. пл. 170°С [257].
Открывший это соединение в 1910 г. Штейикопф, не зная еще подлинной
структуры, назвал его ангидридом метазоновой кислоты [259], Виланд,
установивший через 15 лет структуру и подробно исследовавший свойства
этого соединения, дал ему название "а-нзоцианиловая кислота" [257, 258].
Грундманн в 1975 г. приписал обеим альдокснмным группам син-
конфнгурацню на основании того, что днацетильное производное не
изменяется прн кипячении в уксусном ангидриде в течение суток [109,
с, 1032]. анти-Альдоксимы и их ацетаты обычно легко превращаются в
нитрилы [429, с. 237; 430, с, 92—93].
Геометрическая изомерия, присущая оксимной группе, особенно четко
проявилась на примерах оксимов днацетил- и дибензо ил фу рокса нов.
Днокснм днацетнлфуроксана известен в двух формах; с т. пл, 145 и
189—190° С [305]. Высокоплавкая форма образуется прн синтезе дноксима
из соответствующей нитроловой кислоты [249, 305, 431] (см. [И, с. 189]),
а ннзкоплавкая — из хлорангндрнда соответствующей гидроксамовой
кислоты [190] (см. [11, с. 167]) илн оксимир ованием днацетнлфуроксана
[305] (П.2).
Дноксим днбензонлфуроксана в свою очередь описан в двух формах: с
т. пл. 115° С [151] н 156° С [190]. Высокоплавкая форма получается прн
синтезе из хлорангндрнда соответствующей гидроксамовой кислоты [190,
ИЗ. Реакции оксимов фуроксановых альдегидов и кетонов 275
Таблица 13а. Температура плавления диоксимов диацилфуроксанов и ацильных про-изводных
ДИОКСИМОВ
R Температура плавления, °C
ДИОКСИМ I диацетат J дибензоат
Н 170 134[258] 184(257,259]
Me 145 — 165 [190,249, 305]
189 — 220 [249, 305]
Ph 115 117 [151] 139 [151]
156 128 [432] 148 [190]
432] (см. [11, с. 142]), димеризацией а-окснмннофеннлацетоннтрилоксида
[433] (см. [11, с. 121]) н окснмнрованнем днбензонлфуроксана [169] (П. 2), а
ннзкоплавкая — щелочным омылением днацетата с т. пл. 117°С [151],
образующегося при действии уксусного ангидрида на 4-фенилфуроксан
[151] (см. [11, с. 96]) илн на а-окснмннофеннлацетонитрилокснд [433] (см.
[И, с. 117]), либо щелочным омылением днацетата с т. пл. 130°С [151]
(128°С [432]), получающегося прн нзомернзацнн днацетата с т. пл. 117°С
прн 125—130°С [151] илн прн действии соды на днацетильное производное
феннлхлорглнокснма [432] (см. [] 1, с. 142]).
В обеих парах днокснмов переход одного изомера в другой не
наблюдался. Понцно и его ученнкн ошибочно считали, что изомерия этих
окснмов обусловлена разницей в строении цикла (ср. [11, с. 12, 13]), а не
боковых групп [151, 305]. Конфигурация оксимных групп всех
перечисленных изомеров пока не установлена.
Прн ацилировании днокснмов изомеры сохраняют свою конфигурацию
(табл. 13а) н каждому изомеру отвечает свое ацильное производное:
HON
с—R
|;
NOH
R-C
il
XON
C-R
II
NOX
(X = МеСО, PhCO)
Бензоилирование фуроксанднальдокснма ведут хлористым бензоилом в
пиридине при 0°С [257, 258] нлн без пнрнднна прн нагревании [259].
Другие оксимы бензоилируются при нагревании с хлористым бензоилом в
присутствии щелочи [151, 190, 249] или без нее [305]. Ацетилирование
осуществляют уксусным ангидридом одним [258] нлн в присутствии
безводного ацетата натрия [432].
Днацетат с т. пл. 128°С и днбензоаты с т. пл. 184, 165 и 139°С
получались также циклизацией ннтрнлоксидов исходя из соответствующих
хлор ан гидридов гидроксамовых кислот [И, с. 142, 185], причем ди бензоат
с т. пл. 139°С — через выделение промежуточного нитрилоксида [И,
с. 129]. Диацетат с т. пл. 117°С получался действием уксусного ангидрида
на 4-феннлфуроксан [ 11, с. 96] или на а-оксиминофеннлацетонитрнлоксид
[11, с. 117] и затем омылялся до диоксима [151] щелочью на холоду.
Схема образования и взаимных превращений диоксимов дибензоилфуроксана, их диацетатов и дибензоатов
Примечание. Соединения А и Б. а также В и Г, Д и Е различаются, по-видимому, конфигурацией оксимных групп.
ИЗ. Реакции оксимов фуроксановых альдегидов и кетонов 277
Таблица 136. Температура плавления оксимов фуроксановых кетонов А и Б
и ацильных производных оксимов
R R' Температура плавления, °C Литература
оксим | ацетат | бензоат
ОксимА
Me Ph 135 too 130 [196]
Ph Me 129 117 157 [119]
Me Me 130 73 172 [304]
Me MeC(-NNHPh) 202 182 Оксим Б — [179]
— — 185 143—165 (смесь син- и анти- изомеров) 202 (тознлат) [53]
Днацетаты (т. пл. 117 н 128°С) днокснмов дибензоилфуроксана прн
нагревании превращаются друг в друга [151], как это видно нз приведен-
ной на с. 276 схемы образования н взаимных превращений диоксинов и их
ди ацильных производных,
Для некоторых ацильных производных дноксимов криоскопически опре-
делялся молекулярный вес, который оказался близким к теоретическому.
Примером могут служить днацетат (т. пл. 117°С) [434] и днбензоат (т. пл.
139° С) [435] дибензоилфуроксана.
Аналогично ацилируются оксимы н других фуроксановых кетонов (см.,
например, табл. 136):
NH2OH НС1 (1,2 моля), 20°С, 6 сут. [734].
Т. пл.185°С
Т.пл. 198*С (разл.),
выход 45%
При другом положении N-оксндной группы происходит перегруппировка
Боултона—Катрицкого (раздел 1,3.4).
Ацильные производные окснмов легко омыляются до исходных
оксимов как в щелочной среде (например, днацетаты обоих изомеров
днокснма дибензоилфуроксана [151]), так н в кислой (например, ацетат н
бензоат оксима ацетнлметилфуроксана [119], ацетат фуроксанмоноаль-
278 II. Реакция с сохранением фуроксанового цикла
докснма [275], днацетат фуроксандиальдокснма [258]). Иногда омыление
сопровождается значительными структурными изменениями с наруше-
нием целостности фуроксанового кольца (например, при щелочном
омылении днбензоата диокснма днбензонлфуроксана с т. пл. 139°С
1.2.1.17),
Прн действии водной или спиртовой щелочи оксимы дают соли,
например фуроксандиальдоксим [258, с. 21], оксим а цетилфенил фуроксана
[196]. Однако при надлежащих условиях могут происходить и более
глубокие изменения, с затрагиванием фуроксанового кольца, например
в случае оксима бензонлметилфуроксана (1.3.5), фуроксанднальдок-
сима (1.4). Из фуроксанднальдоксима получена также серебряная соль
[258].
С хлористым водородом образуются солянокислые соли за счет
протоннровання по оксимной группе; пример — хлоргндрат дноксима
днацетнлфуроксана [249],
Прн достаточно сильном нагревании в соляной кислоте оксимная группа
может отщепляться с регенерацией карбонильной группы, как показано на
примере окснма бензонлметилфуроксана [119]. Для ацетнлфеннлфурок-
сана это пока единственный способ его получения [196]. В присутствии
формалина регенерация карбонильной группы у 4-окснмино-4,5,6,7-тетра-
гндробензофуроксана происходит с хорошим выходом прн комнатной тем-
пературе [734].
Известны случаи замены оксимной группы на другие функциональные
группировки, характерные для производных по карбонильной группе. Так,
прн кипячении с солянокислым фенилгндразнном в уксусной кислоте
дноксим днацетнлфуроксана обменивает одну из своих оксимных групп на
фенилгидразонную [179]:
МеС-----г-r-г—- СМе
I; // \\ ;|
NOH N N. NOH
О" \0
PhNHNH2
Т. пл.145°С
МеС——г/-—т------СМе
II // \\ И
NOH N N. NNHPh
О' \0
Т. пл.202°С
PhNHNH; (2 моля), в 50%-ной АсОН, 100°С, 2 часа.
Выход, правда, невелик, а прн замене уксусной кислоты в качестве
растворителя на спирт вообще сводится к нулю. Днокснм днбензонл-
фуроксана в спиртовой среде реагирует с раскрытием фуроксанового цик-
ла до оксимных групп (1.2.2.8). Диокснм днформнлфуроксана также рас-
крывает фуроксановый цикл под влиянием фенилгндразина н аммиака (1.4).
Ацильные производные днокснмов прн действии фенилгндразина в
спиртовой среде превращаются в днгидразоны, но с одновременной восста-
новительной миграцией фуроксанового кольца (1.2.1.16).
Под влиянием хлорокиси фосфора илн пятнхлорнстого фосфора в
мягких температурных условиях оксимы претерпевают обычную бекма-
ПЛ. Реакции оксимов фуроксановый альдегидов и кетонов 279
новскую перегруппировку, например [119]:
PhC Me II // \\ POCh NOH N N О >0 T. пл. 129°C ({3-форма) О 1 // \\ ^ PhNH N' N. 0 \o Т.пл. I5O°C
POCI3, слабое нагревание.
По спектрам ПМР установлено положение метильной группы в аиилиде
[135] (ср. 1.2.9), отсюда становится ясным положение ее н в оксиме.
Бекмановской перегруппировке подвергается также фуроксандналь-
доксим, но только одна альдоксимная группа переходит в амидную (бек-
мановская перегруппировка первого рода), вторая же дегидратируется до
нитрильной (бекмановская перегруппировка второго рода):
НС
II
HON
СН
II
NOH
Т. пл. 170°С
SOC12 NC // \\ CONH;
PClj N N.
о" ЧО
Т. пл. 187° С, выход 20-40%
SOC^, слабое нагревание [258, с. 29].
PCI5, в эфире, охлаждение льдом [258, с. 30].
Обе альдокснмные группы в исходном соединении имеют снн-конфн-
гурацию (П.З). Превращение в амндную группу практически всегда про-
исходит только у анти-альдокснмов [429, с. 132]. У этих же изомеров
облегчена н дегидратация до ннтрнльной группы [429, с. 237; 430, с, 93].
Поэтому можно заключить, что в процессе реакции сон-конфигурация обе-
их оксимных групп переходит в анти-конфигурацию.
При более энергичном воздействии хлористого тионила обе альдок-
симные группы превращаются в нитрнльные [258, с. 30]:
нс
II
HON
СН
II
NOH
SOCl2
Т. пл. 170РС
NC // \\
N N
О" ЧО
Т. пл. 42° С, выход 30-40%
SOC12. кипячение. 5 мин.
Прн очень осторожной обработке исходного дноксима хлористым тионн-
лом можно выделить малоустойчивый промежуточный хлорсульфит,
280 П. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
который при комнатной температуре постепенно переходит в нитриламид,
а при нагревании - в динитрил [109, с. 1035]:
НС----77' — " СН
л // \\ н 22511
HON Nx /N\ NOH
О ХО
SOC1
70° С
--CONH
ЧО
NC
2
Азотистая кислота вызывает дезоксимирование фуроксандиальдоксима
[258, с. 31]:
НС
HON
Nx xN\ NOH
О хо
HNOj
(-NjO)
ОСН
сно
О жидкий
NaNOj (5 молей), в конц. HjSO4, ЗО°С, 30 мин.
Дезоксимирование оксима тропонофур оксанов ой структуры удалось
лишь при нагревании с солью меди [53]:
Т. пл. 185°С
CuCOj
Т. пл. 95°С,
выход 33%
СиСОз, в НСООН, кипячение, 48 час.
Фуроксандиальдоксим при действии N2O4 дает фуроксаи динитро лову ю
кислоту, разлагающуюся при попытке выделить в свободном виде. Од-
нако с диоксаном она образует достаточно прочный и устойчивый комп-
лекс состава 1:1 [591]:
и II" 7/ V II н
HON N. XN NOH
V 'о
1)NZO4
2)диоксан
02N “И ^ ^ || N°J
HON N JN NOH
4o
1) N2O4 (10 молей), в CH2Cl2
или эфире, 20°C, 0,5 часа,
2) диоксан.
Т. пл. 81 °C (разл.), выход 20%
ИЗ. Реакции оксимов фуроксановых альдегидов и кетонов 281
При действии четырехокиси азота кетоксимная группа превращается в
динитрометиленовую:
RC—
II
NOH
RC(NC92
в эфире
R R' T. пл. оксима, °C T. пл. фуроксана, °C
Me Ph 135 135(196]
Ph Me 129 100[119]
О положении заместителей в оксиме с т. пл. 129°С см. с. 279; отсю-
да становится ясным положение заместителей в динитропроизвод-
ном.
Менее- эффективно протекает реакция с концентрированной азотной
кислотой:
МеС—
II
NOH
МсС(Ш2>2
HNOj
T. пл. 72°C
HNOj (d = 1,40), - 20°C [304].
Интересно реагируют диоксимы диацетил- и дибензоилфуроксаиов с
реагентами окислительного типа: замыкается гетероцикл, которому, судя
по результатам поведения в такой реакции других диоксимов (ср. [11,
с. 220]), следует приписать строение М,Ь1'-диоксида пиридазииа. Так же
реагирует и фуразановый аналог.
NOH
II
МеС---
NOH
II
С Me
в. КМпО4
a. N;O4; б. HNO3
1, т. пл. 145°С
4, т. пл. 187^ С, выход 75% (с HNOj)
a. N2O4, в эфире, - 20°С [436].
б. HNOi (d = 1,23), - 2CFC, несколько часов [436].
в. 3%-ный КМпСЦ [436].
282 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
NOH NOH
II II
Ph С-—-----г----- СРЬ
// \\
N N
Хох Хо
2, т. пл. 156°С
a. N2O4, в эфире, ~ 20°С [436].
a. О4
б. HNOj
б. HNO3 (d = 1,40), кратковременное нагревание [436].
NOH NOH
0х 4 о
3. т. пл. 180°С
N2O4G моль), в эфире, ~ 20°С [121].
Ь1,М'-Диоксиды пиридазиновых систем изучены мало. Они получаются
окислением готовых пиридазиновых соединений. Замыкание N.N’-диок-
сидного пиридазииового цикла является необычным путем синтеза этих
структур.
Продукты 4, 5 и 6 окрашены в желтый цвет. Для одного из них (4)
экспериментально подтверждена расчетная молекулярная масса [436]. При
плавлении продукты бурно разлагаются, продукт 5 - иногда со взрывом
[437].
При проведении реакции с N2O4 все три продукта получаются в чистом
виде непосредственно из реакционной смеси.
Фуразановый диоксим 3 не окисляется азотной кислотой d = 1,40
или гипохлоритом натрия [121], а при окислении феррицианидом калия
получается бесцветное кристаллическое вещество неустановленно-
го строения [191], С другой стороны, фуроксановый диоксим 2 посте-
пенно окисляется уже при хранении, выделяя окислы азота [433,
с. 132].
Можно предполагать, что окисление диоксима лежит в основе и другого
способа получения этих соединений:
ИЗ. Реакции оксимов фуроксановых альдегидов и кетонов 283
R- С
С — Hal .
,, AgNO2
С - NO;
NOH NOH
NOH
NOH
-HNO2
AgNOj (13 моля), в эфире, ~ 20°С.
(R = Me, Ph; Hal = Cl [437], J [438]).
NOH
— R-С — С = N--О
NOH
11 HNO?
C - R -----
NOH
N N.
O' XO
.0
N — N
R-
R- С
R —
С
О
Предположение о промежуточном образовании фуроксанового диоксима
согласуется с образованием фуроксанов из нитроловых кислот [11, с. 161},
а также из соответствующих галогеипроизводных и нитрита серебра [11,
с. 180].
Оба фуроксановых диоксима 1 и 2 существуют и в других формах (П.З),
1а и 2а которые при действии тех же окислителей дают совершенно
иные продукты, пока неустановленного строения:
NOH NOH
МеС
СМе
N N.
^O
QH6N6O10
HNC>3 T. пл. H4°C
la, т. пл. ]89°C
a. N2O4, в эфире [305].
6. HN03cN2O3 [431, с. 329].
NOH
РЬС
N N
ЧО' xo
2a, т. пл. I15°C
NOH
II HNO, (4 =1,40)
CPh ----—-----— C16HltN3O3
T.пл.122°C
1 Соединения 1 и la. 2 и 2a различаются, по-видимому, конфигурацией оксимных групп.
284 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Фуразаиовое бициклическое соединение 6 устойчиво к действию разбав-
ленной щелочи [121].
Фуроксановые бициклические соединения 4 и 5 растворяются в
концентрированной серной кислоте с желтым окрашиванием, которое
переходит в коричневое при добавлении фенола. Соединение 5 раство-
ряется в разбавленном растворе соды с разложением, соединение 4 не
растворяется в растворе едкого натра [436].
При действии разбавленных соляной, серной и азотной кислот соеди-
нение 4 постепенно превращается в бесцветный продукт с т. пл. 75°С
состава (молекулярная масса подтверждена экспериментально).
Продукт растворяется в растворе едкого натра с желтым окрашиванием,
в концентрированной серной кислоте - без окрашивания даже в при-
сутствии фенола [436].
О действии гидроксиламина на фуроксановые бициклические соеди-
нения 4 н 5 см. 1.2.2.4.
В случае фуразанового бициклического соединения 6 при действии
хлористого олова с соляной кислотой раскрывается только большой цикл
[120]:
SnCh (8 молей), конц. НС1 (8 молей), в АсОН, 100°С.
Этот восстановитель, как известно, не затрагивает фуразановый цикл, а
фуроксановый переводит в фуразановый (1.2.1.7).
П.4. Реакции фурокса икарб о новых кислот
и их производных
Фуроксанмонокарбоновая кислота рассматривается в монографии [11,
с. 106].
Метилфуроксанкарбоновая кислота и ее этиловый эфир получаются
замыканием фуроксанового цикла в соответствующих глиоксимах [11,
с. 242]. Таким способом удобнее получать ее в виде эфира, который затем
омыляют. Оба препарата кислоты имеют т. пл. 92°С [439].
П.4. Реакции фуроксанкарбоновых кислот и их производных 285
Этиловый эфир либо непосредственно омыляется до кислоты щелочью
при комнатной температуре [439], либо сначала переводится действием
аммиака в амид, который затем гидролизуется щелочью в мягких
условиях [64].
При нагревании этиловый эфир превращается в смесь (1:1) изомеров с
разным положением N-оксидной группы в фуроксановом кольце (табл. 1 и
4). При действии аммиака эта смесь переводится в смесь изомерных
амидов, которая легко разделяется перекристаллизацией, что открывает
доступ к индивидуальным изомерам метилфуроксанкарбоновой кислоты
[64]:
Мс-
COOEt
N N
0/ О
Me
Me
CONHj
COOEt
-COOEt
6. NH
Me
Me
N N
o' 4O
смесь, выход 85%
CONHj
смесь — 1:1
b.
r. KOH
Me
CONHz
Me
СООН
Me
N N
oz Oz
T. пл. 145°C
N N
xox
T. пл. 92°C, выход ~ 95%
CONHa
N N
о 4
Т. пл. 134°C
д. KOH
Me
COOH
N N
o'
T. пл. 87°C, выход ~ 95%
N N
0Z V"
N N
N N
О
286 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
а. 17О-18О°С, 30 мни.
б. водный NH3 (7,5 моля), ~ 20° С, 45 мин.
в. разделение перекристаллизацией из спирта и бензола.
г. 8%-ный КОН (1,3 моля), 204?.
д. 8%-ный КОН (1,3 моля), 40°С
Аналогично получены 3- н 4-Ь[,М'-днметнламнды, т. пл. 109 и 71°С
[439а].
Обрабатывая смесь эфиров гндразингндратом (1 моль) прн 0°С,
получают смесь изомерных гидразидов (выход 86%), которую также
перекристаллизацией разделяют на индивидуальные изомеры: т. пл. 124°С
(З-Ме) и 129°С (4-Ме) [64].
Можно использовать и другой прием: доступный индивидуальный изо-
мер эфира кислоты в мягких условиях переводят “в”индивидуальный
изомер амида, затем его прн желаннн превращают нагреванием при
180-220°С (без растворителя) в смесь двух изомеров, из которой хромато-
графически выделяют второй изомер. Так было получено большое число
разнообразных индивидуальных изомерных амидов 6а н 66 [787](табл. 13 в):
Me—г—S”COOEt
J' Л
о
h2nk
(HNRj)
CONHR
(NRj)
Me л CONHR
\ (nr2)
''в
От индивидуальных изомеров кислот удалось перейти к различным их
производным по карбоксильной группе, в том числе и к только что
указанным (табл. 14):
R — соон
[65] выход
~ 100%
СО - NH — ----—-/ \ Ме2
J------N-----1- СООН
О
выход 60-65%
Na2CO3
R - CONHNHCSNHz ,,ъ '
[65]
выход 70-75%
R
SCH2COnHNH2
11.4. Реакции фуроксанкарбоновых кислот и их производных 287
R - СООН -а-'Д°Н-
х нс]
д. NaOH
R — COOEt б-^^_нг9 R . CONHNH2 —HNt?2
выход 50% выход 85%
R — CON3
выход 80%
г. A Ik ОН
Г
R — NHCOOAIk
выход 50-80%
а. НС1 в спирте, 0°С, затем 20°С, 2 сут. [64],
б. 45%'Ный водный раствор N2H4 - Н2О (I моль), 0°С, I час. [64].
в, NaNO2(l моль), НС1. 0°С, 15 мин. [64].
г. AlkOH, кипячение в ксилоле или петролейном эфире, 1 час [64].
д.3%-ный NaOH (2 моля), - 20°С [64].
Условия реакции достаточно мягки н не вызывают изомеризации фу-
роксанового цикла.
Оба изомера метнл фур оксанкарбоновой кислоты имеют одинаковую
кислотность: pKtl 1,3, тогда как метилфуразаикарбоновая кислота при-
мерно в 2 раза слабее: рЛ7; 1,6 [64]. Это указывает иа больший элект-
роноакцепториый эффект фуроксанового цикла, по-видимому, за счет
положительного заряда на атоме азота. Поскольку оба изомера не
различаются по кислотности (прн данной точности измерений), то можно
предположить, что электронное влияние положительно заряженного
азота передается в оба положения карбоксильной группы без больших
различий.
Электроноакцепторный эффект у фуразанового и фуроксанового
циклов значительно больше, чем у бензольного. Действительно, о-толун-
ловая кислота имеет рК(1 3,934 [441]. По этому показателю метнлфурок-
сановый остаток можно сравнить с о,п-динитрофеннльным: о,п-дини-
гробензойиая кислота имеет рКа 1,425 [442].
4-Фенилфуроксан-З-карбоновая кислота получается окислением соот-
ветствующего глиоксима [11]. Серией обычных реакций ее можно превра-
тить в хлораигидрид, метиловый эфир, амид [598]:
^^,, СООМе^Р1СОМ,2
\ х ч а \ 0*,15мни. 1 Ч / х_
Т. пл. 121°С Масло
неочищенное
Т. пл. 61°С, Т. пл. 159°С,
выход 98% выход 87%
(на кислоту]
э. SOCl2 с малой добавкой ДМФА,
кипячение, 3 часа.
б. водный 32%-ный NH3, 20°С, 5 час.
288 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Таблица 13в. Получение и свойства N-замещеиных амидов метилфуроксанкарбоновой кислоты 6а и бб
NHR (NR2) Т. пл. амида, °C Реакция с амином
З-Ме 4-Ме Т, °C раствори- тель
NHMe 89 57 0 НгО
NHEt 80 Масло 20 ;-рюн
NHCHMe2 94 65 50 PhMe
NHCFbCH — CH2 Масло - 15 МеОН
NHCH2Ph 91 - 20 Петролей- ный эфир
NHCH2-(3-Py) 127 - 25 EtOH
nhch2ch2oh 107 - 20 EtOH
NHCH2CH2OMe 69 Масло 20 EtOH
NHCH2CH2NEt2 216*1 200 *1 36 Et2O
NH(CHj)j NEt2 Масло - 36 Et2O
NHCH(CH2)4 104 91 40 EtOH
NHCHCCH^s 95 - 60 EtOH
NH(CH2)3N(CH2CH2)2N42-aC6H4) 205 *] - 110 PhMe
NH(CH2)3N(CH2CH2)2N-(2-MeOC6H4) 232 *] - но PhMe
NHCH2CH(Me)CH2N(CH2CH2)2N-(2-MeCQH4) 114 - по PhMe
nhch2ch2nh *2 195 (разл.) - 25 EtOH
NHfCH^NH *2 183 - 25 EtOH
NMe2 72 - 30 ДМФА/Н2О
N(CH2)4 65 Масло 15 EtOH
N(CH2CH2)2O 75 45 40 MeCN
N(CH2CH2)2NMe 278 250 25 CH2C12
N(CH2CH2)2N42-MeOC6H4) 152 129 100 PhCI
*1 Соль амида г нафталин-1,5-дисульфокислотой. *2 HCl-соль.
II .4. Реакции фуроксанкарбоновых кислот и их производных 289
Таблица 14. Физические константы изомерных 3- и 4-метилфуроксанкарбоновых кислот
и продуктов их реакций но карбоксильной группе
X T. пл., °C Литература
3-Me 4-Me
СООН 92 87 [64]
СОС1 74(0,4)* 58(1)* [65]
CONHNHCSNH2 HN —N 190 198 [65]
N HN—N 194 218 [65]
o- SCHzCOOEt HN-N -Л SCHjCONHNH, ' N - - [65]
- - [65]
conh2 145 134 [64]
conhnh2 124 129 [64]
CON3 94 83 [64]
NHCOOEt 100 87 [64]
NHCOOPr 64 63 [64]
NHCOCM-Pr no 105 [64]
NHCOO-t-Bu 84 50 [64]
MHCOOCH2Ph 106 116 [64]
* Т. кип. °C (мм рт. ст.).
Метиловый эфир при нагревании превращается в смесь изомеров,
которую примерно по той же схеме, что и для эфира метилкарбоновой
кислоты, можно использовать, чтобы получать производные обоих изо-
мерных рядов [598]:
Ph—т;—v~COO М с
Ph7"V00Me
V ч°
'О
Ph-
•COOMe
Т.пл. 61‘С
PhZ-V0NHl
О'
6
>
смесь
смесь; выход 85%
10 Хмельницкий Л.И.
290 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
56:44
Т.пл.159*С Т.пл.73*С,выход 55%
Т.пл.176*С
Т.пл. 81*С, выход 41%
а. 130°С, 16 час.
б. Водный 32%-ный NH3,20°С, 5 час.
в. Хроматографическое разделение.
г. SOC12 в ДМФА, 20°С, 24 часа.
Омылением амида получается второй изомер кислоты — З-фенил-
фуроксан-4-карбоновая кислота [598]:
Т. пл.176°С
кон
Т.пл. 98*С, выход 65%
КОН (1,16 моля), в воде, 60°С, 2 часа.
Фур оксандикарбоновая кислота еще менее устойчива, чем монокарбо-
новая. В отличие от монокислоты, дикислоту не удалось выделить в
свободном виде. Ее бариевую соль получают осторожным действием
гидроокиси бария на диэтиловый эфир кислоты:
EtOOC---- — COOEt
// \\ Ba(OHh
N N ------~
0х \o
выход 90-95%
Ba(OH)z (1 моль), хорошее охлаждение, 30 мин. [267].
При менее осторожном действии гидроокиси бария или гидроокиси натрия
расщепляется фуроксаиовое кольцо (1.5.2.1).
Бариевая соль фуроксандикарбоиовой кислоты существует в виде
моногидрата, который очень чувствителен к трению и сильно детонирует-
На воздухе он жадно поглощает влагу; в увлажненном виде сравнительно
безопасен. При хранении в вакуум-эксикаторе моногидрат вскоре начи-
нает желтеть и разлагаться, издавая запах синильной кислоты.
II .4. Реакции фуроксавкарбоновых кислот и их производных 291
При подкислении бариевой соли разбавленной серной кислотой даже при
хорошем охлаждении и быстрой работе удается выделить в инди-
видуальном состоянии только монокарбоновую кислоту [II, с. 106],
настолько легко декарбоксилируется дикарбоновая кислота, вытесняемая
из соли. Если бариевую соль обработать 10%-иой соляной кислотой,
взятой в недостатке (1,5 моля), при охлаждении льдом с поваренной
солью, то можно выделить кристаллы, которые, по данным элементного
анализа, являются однозамещенной бариевой солью фуроксандикарбо-
новой кислоты. Оии менее взрывчаты, чем исходные кристаллы, но менее
устойчивы и более гигроскопичны. Действием гидроокиси бария
однозамещенную соль можно снова перевести в дизамещенную.
Уксусная кислота на бариевую соль не действует, очевидно, из-за не-
достаточной кислотности.
При добавлении к раствору бариевой соли азотнокислого серебра
выпадает осадок серебряной соли, очень взрывчатой и малостабильной.
При добавлении же уксуснокислой меди (Си2+) раствор приобретает яркую
изумрудно-зеленую окраску, но в осадок медная соль фуроксанди-
карбоновой кислоты не выпадает. (Об отношении раствора медной соли к
нагреванию см. 1.5.2.1.)
При действии на бариевую соль этиловым спиртом в присутствии
хлористого водорода при охлаждении льдом с поваренной солью проис-
ходит алкилирование и образуется диэтиловый эфир фуроксандикарбо-
новой кислоты. С помощью йодистого метила нли днметилсульфата
алкилирование не удается.
В среде концентрированной серной кислоты можно осуществить
частичное омыление днэтилового эфира. Судя по опытным данным, в
первую очередь затрагивается та сложиоэфирная группа, которая нахо-
дится с неокисной стороны фуроксанового цикла. При комнатной темпе-
ратуре омыление не сопровождается декарбоксилированием, и наполовину
омыленный эфир можно выделить в свободном виде с количественным
выходом, считая на прореагировавший эфир [267]:
EtOOC---т---г— COOEt ноос-----7--1---COOEt
// \\ HSO h v
'0х \ о 0х \ 0
конц. H2SO4(1,5 моля), ~2(TC. 5 час. Т. пл. 103,5° С
(Около 60% исходного эфира возвращается обратно.) В недостаточно
очищенном виде (т. пл. 96°С) это вещество было принято ранее за
фуроксандикарбоновую кислоту [268],
Моиоэфир выделен и как побочный продукт при синтезе диэфира из
ацетоуксусного эфира с помощью дымящей азотной кислоты [II, с. 169],
под влиянием которой, по-видимому, и происходит частичное омыление
диэфира [414].
10*
292 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Стабильность моноэфира (он разлагается лишь при сравнительно
сильном нагревании, см. в конце раздела LII) служит одним из критериев
для отнесения свободной карбоксильной группы к «фуразановой» части
цикла, поскольку фу разан дикар боновая кислота является вполне стабиль-
ным соединением, а фуроксандикар боновая - чрезвычайно неустойчива.
Моноэфир переводится обратно в диэфир этерификацией спритом в
присутствии хлористого водорода [267, 414].
При нагревании в вакууме выше температуры плавления моноэфир
начинает выделять двуокись углерода и перегоняется диэтиловый эфир
фуроксандикарбоновой кислоты, что трактовалось как своего рода
диспропорционирование [414]:
НООС----,--г---COOEt Е(ООС——1---,---COOEt
>105 °C
НООС——7--Г---соон
СО2 И Др.
Моноэфир без выделения удалось ввести в перегруппировку Шмидта с
образованием с небольшим выходом этилового эфира 4-аминофур оксан-3 -
карбоновой кислоты. Низкий выход связан, по-видимому, с гидролизом
моноэфира до фуроксандикарбоновой кислоты, которая в условиях
реакции разлагается, как указано в приведенной выше схеме [824],
ЕЮгС—т——;T-COjEt H SO НООС- Л <• COaEt ЩИ-у-т-CO,Et
м' 'N —i. * кг 4 NT
N' N.
V 4o
H2SO4, 20°C. 12 час.
HN3 (5 молей, затем 2 моля по 1 молю каждые 3 часа),
Т. пл. 125-126 С°,
выход 6,1%
H2SO4, CHCI3, 40°С, 12 час.
Днэтнловый эфир фуроксандикарбоновой кислоты представляет собой
почти бесцветную жидкость, которая при стоянии постепенно разлагается
и краснеет [150, 267]. Обладает характерным запахом, сильно раздражает
кожу [150, 267, 414], Физические константы: т. кип, 90°С (0,05-0,10 мм)
[443], 98°С (0,35 мм) [444], 113°С (2 мм) [445], 132°С (3 мм) [411], 120°С
(5 мм) [150], 159°С (10 мм) [446], 160°С (12 мм) [447], 164°С (16 мм) [267],
170°С (23 мм) [414]; при перегонке под давлением 40-50 мм рт. ст.
начинает разлагаться [446]; J4 = 1,296 [414], </4°= 1,2780, d24 =
= 1,2726 [411],
Другие эфиры фуроксандикарбоновой кислоты: диметиловый - т. кип.
112°С (2 мм) [445], 151°С(10мм) [414], - 1,429 [414], ди-н-пропиловый -
П.4. Реакции фуроксянкарбояовых кислот и их производных 293
т. кип. 134-136°С (0,2 мм) [448], 130°С (2 мм) [445], ди-н-бутиловый -
т. кип 143-145°С (0,2 мм) [448], 143°С (2 мм) [445], диизопропиловый -
т. кип. 105-106°С (0,1 мм) [448], диизобутиловый - т. кип. 108-109° С
(0,01 мм) [448].
При действии водного аммиака диэтиловый эфир фуроксандикарбоно-
вой кислоты гладко превращается в диамид [150, 269, 270, 415, 449-451].
EtOOC-----7---г----COOEt
/1 \\ мщ
N N .
ох \о
водный NH3, ~ 20° С.
H2NCO----- CONH2
N N
о" \о
Т. пл. 232°С, выход 92% [150]
Превращение осуществлялось и в спиртовой среде [446]. В эфирном
растворе [269] реакция идет значительно менее гладко (выход 45%) н
сопровождается расщеплением цикла (1.5.2.2).
Поскольку ди амид получается очень просто и не растворяется в воде,
превращение в диамид используется для идентификации жидких диэфнров
фуроксандикарбоновой кислоты [267, 445,452-454 и др.].
Первое время после открытия этой реакции в 1884 г. [230] диамиду
придавалось строение аммониевой соли [413, 446], и лишь значительно
позже стала проясняться его истинная природа [414, 451], Правильное
строение диамида окончательно установили Виланд и Гмелин в 1909 г.
[269].
Диэтиловый эфир фуроксандикарбоновой кислоты был успешно вос-
становлен боргидридом натрия (2,5 моля) в спирте до бис-гидроксиме-
тнльиого производного (выход 71%) [823]. В аналогичных условиях
получены гидрокси метильные производные из этиловых эфиров 4-амино-З-
фуроксан- и З-метил-4-фуроксанкарбоновых кислот:
R л-л COOEt
К
R=4-NH1, т.пл. 125-126*С
R=3-Me, т.пл, 13-16*С
NaBH4
В л”’ л—С Н 2О Н
\Ло
Т.пл. 1О6’Ю8*С, выход 53%
ЖИДКОСТЬ, ВЫХОД 85%
ИаВЩ (1 моль) в спирте, 20°С [823].
Довольно подробно изучена перегруппировка по Курциусу азидов
фуроксанкарбоновых кислот как метод получения аминофуроксанов [825],
С целью изучения влияния N-оксндного атома кислорода на способность
азидокарбонильиой группы вступать в перегруппировку была изучена
кинетика этой реакции на примере изомерных 3(4)-азидокарбонил-4(3)-
метилфуроксаиов. Реакцию проводили в ампуле для съемки ПМР-
спектров в CCI4 при 70 ± 1°С.
294 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Т.пл.83*С
а (*2)
б
Т.пл. 131*С,
выход 68%
Т. пл. 94°С
Т.пл. 134*С,
выход 59%
I г [60%)
a. CCI4, 70°С, 10 час.
б. Н2О (2 моля), дноксан, 70°С, 1 час.
в. Н2О (2 моля), диоксан, 100°С, 40 мин.
г. COCI2, этилацетат, 20°С, 3 часа.
jtj = (4,7 ± 0,2) • КГ^с'1, Jt2 = (13,2±0,7) КГ5с-1,
к3 = (13,2 ± 0,7) 1 (Г5 с-1', кд = (4,4 ± 0,2) - 10~5 с-1.
* Численное совпадение кт_ и к3 является случайным.
Из величин констант скоростей видно, что 3-N3CO-rpynna перегруп-
пировывается легче, чем 4-N3CO-rpynna, а 4-изоцианатофуроксан
термодинамически более предпочтителен, чем 3-изоцианатопроизводное.
Для синтеза аминофуроксанов из изоцианатофуроксанов использовали
водный диоксан. 4-Амино-изомер получали при 100°С в течение 40 мин., а
для выхода к 3-амино-изомеру использовали более низкую температуру
(70°С) из-за его склонности изомеризоваться в 4-амино-изомер. В ходе
синтеза аминов совершенно не образуется Ь1,ЬГ-бис-(фуроксанил)мочевина,
что связано, по всей вероятности, с сильным электроноакцепторным
влиянием фуроксанового цикла. Аналогичная картина наблюдается при
перегруппировке Курциуса азидов поликитроарилкарбоиовых кислот [564].
Для возможного получения 3,4-диаминофуроксана в перегруппировку по
Курциусу был введен 3,4-бис-(азидокарбоиил)фуроксан. Он вступает в
реакцию заметно быстрее, чем азиды метилфуроксанкар боновых кислот,
однако после обработки водным диоксаном вместо ожидаемого диами-
нофуроксана был получен продукт перегруппировки только по одной ази-
докарбоиильной группе - 4-амино-З-азидокарбонилфуроксан. Этот амин
был получен также из этилового эфира 4-аминофуроксан-З-карбоновой
кислоты через нитрозирование соответствующего гидразида. 3-Азидо-
кар бонил-4-иитрофуроксан вступает в перегруппировку по Курциусу также
легко, как и бмс-(азидокарбонил)фуроксан с образованием смеси изомерных
4(3)-амиио-3(4)-нитрофуроксанов. Очевидно, что электроноакцепторные
заместители ускоряют эту перегруппировку,
II.4, Реакции фуроксанкарбоновых кислот и их производных 295
Т.пл. 129*С, выход 73% Т.пл .27 *С, выход 68%
|в (выход 98%)
H,N CONHNH,
\oz ХО
выход 90%
I*
(4-NHj): (3-NH2)=6:l
а. Н2О - диоксан, 80°С, 10 мин.
б. N2H4 Н2О (3 моля), МеОН, 0°С, 1 час.
в. NaNO2 (2 моля), НС1-Н2О, 0°С, 25 мин.
г. 80%-ная Н2О2 (50 молей), конц. H2SO4, 20°С, I час.
д. Н2О-диоксан, 80°С, 15 мин.
Образование 4-амино-изомера из 3,4-бне-(азидокарбонил)фуроксана
кажется, на первый взгляд, неожиданным. Однако проведение этой
реакции в присутствии МеОН подтвердило найденные закономерности.
При 55°С и небольшом времени нагревания образуется преимущественно
одно 3-метоксикарбониламинопроизводиое. Небольшое повышение тем-
пературы (60°С) приводит к смеси этого амииопроизводного и продукта
его изомеризации - 4-метоксикарбонил аминопроизводного, а повышение
температуры и времени нагревания дает продукт перегруппировки по обе-
им КзСО-группам. Очевидно, что при проведении перегруппировки 3,4-бис-
(азидокарбонил)фуроксана вначале образовывался 3-амино-изомер,
который в условиях реакции перегруппировывался в термодинамически
более предпочтительный 4-амино-изомер. Выделить 3-амино-изомер с
небольшим выходом удалось только после снижения температуры реакции
до 20°С, причем даже при этой температуре наблюдается его частичная
изомеризация.
4-Амино-изомер успешно вступает в перегруппировку в присутствии
EtOH с образованием моноэтоксикарбоиильного производного диамино-
фуроксана. Между тем попытка получить сам диаминофуроксан путем
перегруппировки З-азидокарбонил-4-аминофуроксана в водном диоксане
закончилась неудачей, хотя исходное соединение полностью израсходо-
валось. К полному разложению приводит и попытка кислотного гидролиза
моноэтоксикарбоиильного производного диаминофуроксана. Этот ре-
зультат в совокупности с результатами по изучению перегруппировки
Шмидта диацетилфуроксана [824] позволяет сделать вывод, что 3,4-
диаминофуроксан является нестабильным соединением.
296 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Т.пл. 114*С,
выход 43%
Т.пл. 103*С (разд.),
выход 20%
Т.пл. 108*С
Т.лл.129*С
Т.пл. 11ГС(разл.),
выход 40%
Т.пл 129‘С,
выход 30%
смесь
1-4
выход 3%
H.N NHCO-Et
X
NZ °
а. С С14-МеОН, 55°С, 10 мин.
б. ССЦ-МеОН, 60°С, 1 час.
в. ССЦ-CHClj-MeOH, кипячение, 8 час.
г. СС14-Н2О, 20°С. 3 дня.
д. Толуол-EtOH, кипячение, 3 часа.
е. Диоксан-Н2О, 100°С, 2 часа.
ж. НС1 (конц.), 20°С, 1 час.
II.5. Реакции циан фуроксаиов
Дицианфуроксан (т. пл. 42°С, т. кип, 200°С без разя.) со щелочью даже
при нагревании реагирует очень медленно, выделяя аммиак и двуокись
углерода [258, с, 31], причем только одна нитрильная группа омыляется до
амидной [109]. Вторая нитрильная группа омыляется в присутствии
перекиси водорода [109]:
a. NaOH
б. NaOH
Н2О2
NC------j-------- CONH2
Nx N Т. пл. 182°С,
о 'О выход-100%
HjNCO---J----------CONH2
N4 N Т. пл. 241°С.
О 'О выход 67%
a. 2/V NaOH (5,6 моля), слабое нагревание до растворения, затем 20°С, несколько суток.
б. 2/V NaOH (5,6 моля), 10%-иая Н2О2 (2 моля), разогрев до растворения, затем 0°С, 7 сут.
П.5. Реакции цианфуроксанов 297
Со спиртовым раствором щелочи дицианфуроксан реагирует мгно-
венно, образуя пирролениновый цикл (7) и напоминая в этом отношении
о-фталодинитрил. Соль 7 при нагревании в спирте олигомеризуется (8), а
при подкислении дает свободное бициклическое соединение 9. При
нагревании 9 в кислой или щелочной среде пирролениновый цикл
размыкается, высвобождая одну нитрильную группу; вторая нитриль-
ная группа оказывается омыленной до амидной (10) [109].
7, т. взрыв. 2О8°С,
выход 93%
ш на
к ОМс К ОМе К ОМе
8, т. взрыв. 215-220°С т- пл- Ю8°С,
выход 84%
10, т. пл. 182?С, выход 80%
а. КОН (1 моль), в МеОН, охлаждение.
б. В метаноле, нагревание.
в. 2.V НС1, 100°С, 1 час или КОН.
Можно полагать, что и в водной щелочи омыление дицианфуроксана до
соединения 10 проходит через аналогичные стадии.
В концентрированной серной кислоте при комнатной температуре обе
нитрильные группы дицианфуроксана омыляются до амидных в течение
нескольких часов [455].
Подобно о-фталодинитрилу дицианфуроксан (а также 7, 8 и 9) при на-
гревании с солями меди и других переходных металлов дает фталоциани-
298 И. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
иолодобиые окрашенные соединения, в которых на месте бензольного
кольца стоит фуроксаиовое [109, с, 1034]:
В отличие от бензольных фталоцианинов эти соединения мало-
устойчивы к химическим воздействиям. Синяя медиая соль 11, кроме того,
и взрывчата. Причиной малой стойкости является, по-видимому, невы-
годное распределение электронов в фуроксановом кольце (типа верхнего
кольца в формуле 11),
С дназндами дицианфуроксан дает тетразолофуроксаиовые полимеры
[456]:
150°С, 20 час. в автоклаве.
N---(сн^
N
Т. пл. UO-150PC
Дицианфуроксан даже в атмосфере азота вспыхивает при сопри-
косновении с гидразином, метилгидразином или 1,1-диметилгидрази-
ном при комнатной температуре, а с пиперидином, пиперазином и
диэтиламином - при слабом подогреве. Под давлением в несколь-
ко десятков атмосфер при таком контакте происходит сильный взрыв
[457],
При действии гидразингидрата и гидроксиламина в мягких условиях
иа дицианфуроксан замыкаются пиридазиновый и оксазиновый циклы
[752]:
11.б, Реакции галогеяфуроксаяои 299
б. NHjOH (2 моля), в ДМФА, 0°С, 2 часа.
Т.пл. П8*С (разл.),
выход 67%
Т.пл. 143*С (разл.),
выход 78%
11.6. Реакции галогеифуроксаиов
Атом галогена в фуроксановом цикле способен замещаться лри дейст-
вии нуклеофильных агентов. В этом отношении он сходен с атомом
галогена в лолинитрогалогенбеизолах. Однако ввиду склонности фурок-
саиового цикла раскрываться при действии восстановительных агентов
(1.2), а также агентов с повышенной основностью и нуклеофильностью
(1.4—1,6,1.8, 1.12, 1,13), выбор реагентов и условий реакции менее широк,
чем в бензольном ряду.
Так, дибромфуроксан подвергается восстановительному расщеплению
даже лри действии аммиака и анилина (1,2,2,6). Лишь днэтиламин —
слабее восстанавливающий и более основный — замещает бром без раз-
мыкания цикла [200]:
EtjNH
жидкий, выход 70—80%,
разлагается при ~115 °C
Et2NH (7—8 молей), в абс. эфире, ~20°С, 10—14 сут. (при кипячении — быстрее).
Легко протекает взаимодействие и с цианистым калием, но продукты
реакции не выделялись [234].
Фенилхлорфуроксан более устойчив к действию нуклеофильных агентов и
не изменяется при кипячении в анилине, лри нагревании с гидразином в
спирте, с аммиаком и едким натром в воде [92]. Хлор менее активен к
действию нуклеофилов, чем бром, как н в бензольном ряду. С нитратом
серебра реакция не идет. Лишь лри нагревании в водно-спиртовом рас-
творе щелочи, содержащем такой активнейший агент, как алкоголят-
300 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
аннон, происходит вытеснение хлора [92]:
Pil—. Cl
NaOH
Ph -у \ OEt
Т. ил. 66°С Т. пл., 82°С, выход 90%
NaOH, в водном спирте, нагревание.
Хлор, по-видимому, расположен на неокнсной стороне фуроксанового
кольца, так как продукт реакции по свойствам совпадает с тем, который
получается из фенилннтрофуроксаиа, где ннтрогруппа, как предполагает-
ся, расположена именно на неокисной стороне кольца (П.7).
Метилхлорфуроксан менее устойчив и разлагается при нагревании в
водной щелочи с выделением аммиака [92], О раскрытии цикла в щелоч-
ной среде см. раздел 1.4.
Тиофенолят калия действует на 3- и 4-хлорзамещенные по-разиому.
В 3-изомере хлор гладко вступает в реакцию нуклеофильного замещения,
тогда как 4-нзомер подвергается главным образом восстановительному
расщеплению [569]:
Me
к n.
чс
PhSs к®
бесцветное масло,
выход 85%
PbSe к® Ме Sph
--------* XN N + PhSSPh +
0 ^0^ выход 60%
Т.пл. 84*С,
выход 2,4%
не идентифицирован-
ные продукты
PhSK (1 моль), в водном ацетоне, 3-С1: 24°С, 0,5 часа; 4-С1: 27°С, 5 час.
Дихлорфуроксан не реагирует с нитритом серебра в эфирном растворе
при комнатной температуре [235].
Галондфуроксаны устойчивы к окислительным и электрофильным
агентам. Так, дибромфуроксан не изменяется в дымящей азотной кислоте,
а также в серно-азотиой смеси даже прн ]00°С [234]. С концентриро-
ванной соляной кислотой очень медленная деструктивная реакция
наступает лишь при 100°С в запаянной ампуле (1.14) [234]. Феннлхлорфу-
роксан растворяется без изменений в азотной кислоте (d = 1,40) и в
концентрированной серной кислоте [92], одиако легко нитруется 90%-ной
(d = 1,48) азотной кислотой [788], см. с. 263. Дихлорфуроксан не реагирует
с хлором в воде [158].
11.7. Реакции нитрофуроксанов 301
П.7. Реакции нитрофуроксанов
Ннтрогруппа в фуроксановом кольце легко подвергается нуклеофиль-
ному замещению, что свидетельствует о сильноэлектроотрнцательном
характере кольца [61]:
т. пл. 67°С
б. RS®
в. R06
Et
CH2CH(NH2)COO1I
Ph
a. HN(CH2)4
Т. пл. А, °C
Т. кип. 61—63
(0,15 мм) [61]
163 [236]
84 [61]
Т. пл. 101 °C,
выход 75%
выход 50—85%
R
л-МеСу14
Т. пл. А, °C
52(13]
л-ССбНд
п-ГСбНд
49[13]
58 [13]
R
R T. кип. (пл.) Б, °C
E( T. кип. 94-95 (55 нм)
Ph Т. пл. 120
Выход, %
85
60
a. HN(CH2)4 (2,4 моля), в эфире, 15--20сС, 1 час [61]; см. также [596].
б. RSH (1,3 моля), NaOH (1,2 моля), в водном ацетоне, 15—20°С, 1—1,5 часа [61].
в. ROH + NaOH (1,2 моля), в водном ацетоне, 15—20°С, 1 час [61].
Положение заместителей в метил интр оф ур оксане доказано рентгено-
структурным анализом [458] (см. [11, с. 22]) и спектрами ПМР [25]. В
продуктах реакции положение заместителей должно быть аналогичным,
что подтверждено спектрами ПМР. Отсутствие нагревания исключает
таутомерную изомеризацию фуроксанового кольца.
В фенилннтрофуроксане положение заместителей выводится [236] из
того факта, что при замещении нитрогруппы на N-метнлпнперазнновый
остаток в мягких условиях получается продукт, идентичный тому из двух
известных [15] (1.1.10.2, табл. 3) изомеров, в котором фенильная груп-
па находится рядом с N-оксидной группой кольца; положение заместите-
лей в этих изомерах устанавливалось с помощью ПМР-спектроскопнн
[15].
302 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Феннл нитро фуроксан также легко вступает в реакции нуклеофильного
замещения:
б. NaOH
«HMCHgCHahNMe
Т.пл.128’С ,
выход 64%
Т.пл. 133"С
,N N
О
Т.пл. 100‘С
в. НО®
A-PhSe
R Me Et
Т.пл./С 69 83
Выход, % 85 —
[597]
Т.пл. 95*С,
выход 94%
Т. пл. 68‘С,
выход 80-85%
a. HNtCHjCHj^NMe (8 молей), в эфире, ~20°С, 36 час. [236].
б. 10%-ный NaOH (6 молей), ~20°С, 20 час. [127, с. 255].
в. ROH + NaOH (КОН). ~20°С [127, с. 253]; 0,5 часа [591].
г. NaNj (2 моля), в ДМСО. 20°С, 10 мин. [713].
д. PhSNa (1 моль), в водном ацетоне, 40°С, 0,5 часа, еще PhSNa (0,15 моля), 40°С, 1 час
[783].
Замещение на алкокснгруппу осуществляется настолько легко, что оно
происходит даже в спиртовом растворе аммиака нли прн попытке восста-
новления сульфидом аммония в спирте [127, с. 207]. В последнем случае
получается немного желтых кристаллов с т. пл. 113°С (разл.), которые при
сильном нагревании взрываются и, по мнению авторов, представляют
собой дифенилазофуроксан.
Столь же легко подвергается нуклеофильному замещению ннтрогруппа
в положении 3 [597]:
Ph^-TNO>
N N.
X Z ХО
о
MeONa
Ph-
Т.пл. 5О‘С,
выход 70%
MeONa (1 моль), в МеОН. 20°С, 0.5 часа.
Еще легче замещается нитрогруппа в нитрохлорфуроксане. Прн дейст-
вии аммиака прн комнатной температуре он не только превращается в
диамнноглноксим, но н вступает с последним (а также с продуктом его
частичного гидролиза) в реакцию нуклеофильного замещения нитрогруппы
II.7. Реакции нитрофуроксанов 303
под влиянием оксимных групп [586]:
Cl // КН3вСН2С1г ^“Nhi
«Л ZN 20*С,1ч*с ’ HoN NOH
0л V L
Т.пл. 203*C (ранд.). выход 10%
HON 0
HiN~7 W 'nh*
Gi-7—°
z Т.пл. 145*C (разд.).
О О выход 36%
Благодаря такой подвижности иитрогруппы удалось создать мягкий
удобный метод синтеза фосфиниминов [590]:
# XN
О XOZ
е ф
Me3SlN-PPh3
R- л xVN~PPh3
N
0 v
R Cl Ph
Т.пл. °C 129 168
Выход. % 30 44
О ©
Me3Si N- PPh3 (1,5 моля),Я = Cl: в 0—10°C, 4 часа; R = Ph: в CHC13, 61 °C. 2 часа.
Синтезированный недавно 3,4-днннтрофуроксан открывает возмож-
ность получения труднодоступных ранее 3-нитрофуроксанов нуклеофиль-
ным замещением 4-иитрогруппы [753, 786]:
N3 N02 NhN,
N JN4
Xox 0
Т.пл.40*, выход 86%
/f \ NO2 NH3
\XO -v-
0 °
T. ид. 40* выход 75%
MeOe
McNHz
П
Me NH—7;—N 0 2
- к Ж
V 4o
Т.пл. 89*C,выход 60%
Me O-~z—г—N 0 2
V 0
T. пл. 94*C, выход 62%
MeO®
Д выход 83%
2M«o® -ОМе
------C N4^
выход7ч% \ / * О
е О
Т. ПЛ. ЗГС
a. NaN3 (3 моля), в лед. АсОН, 20°С.
б. NH3 (1 моль), в СН2С12. -20°С.
в. MeNH2 (1 моль), в СН2С12, -20°С.
г. NaOH (1 моль), в МеОН, -20°С.
д. NaOH(l моль), в МеОН. +10°С.
е. NaOH (1 моль), в МеОН. -20°С, затем NaOH (1 моль), +10°С.
304 П. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Восстановление до аминогруппы производится хлористым оловом [127,
с. 252]:
Ph-.-- NO;
NN SnCb_
0ZN.0,N —
Ph-,- .-NHz
// \\
„/hL N
o o
T. пл.100°C
T. пл, 135 °C
SnC12 (4,6 моля), в конц. HC1, нагревание.
По температуре плавления продукт реакции близок к тому изо-
меру аминофенил фуроксана, в котором аминогруппа расположена иа
неокисной стороне фуроксанового кольца (т. пл. 137—139°С, другой
изомер имеет т. пл. 148—150°С [15]), Это может служить еще одним
указанием на то, как расположены заместители в фенилнитрофурок-
сане.
Тиосульфат натрия использовался в качестве другого восстановителя
[785];
NajSjO^
Т.пл. 135*С,
выход 20%
NanS2O4 (3 моля), в водном ЕЮН, комнатная температура, несколько минут.
Строение бесцветного амина доказано элементным анализом, ИК-, ЯМР-
н масс-спектрами. Следовательно, бледно-желтое вещество с т. пл. 175°С,
полученное даано [174] при каталитическом гидрировании З-метил-4-
нитрофуроксаиа водородом в АсОН при 100 атм, считалось З-метил-4-
аминофуроксаном ошибочно, только на основании элементного анализа
(причем N занижен на ~2%).
При действии циика в уксусной кислоте (по Анджели, 1.2,2.3) восста-
навливается не только нитрогруппа, но и сам цикл [127, с. 209].
Окислительная способность метил- и фенилнитрофур оксанов проявля-
ется и в том, что при действии их на цистенн образуется цистин, а при
действии на ацетоновый раствор йодистого натрия выделяется свобод-
ный иод [236]. Однако не исключено, что непосредственное окислитель-
ное действие оказывает не нитрогруппа, а само фуроксаиовое ядро
(1.2.5.8).
Нитрофуроксаны устойчивы к кислотам и окислителям. Так, фенил-
иитрофуроксан не изменяется при нагревании в концентрированной соля-
ной кислоте при 150°С, при действии хромового ангидрида и перманганата
калия [127, с. 210]. Последний вызывает деструктивное окисление (до
бензойной кислоты) лишь прн нагревании [127].
П.7. Реакции нитрофуроксанов 305
а,а-Динитробеизилметилфуроксан теряет нитрогруппы при действии
хлористого олова или фенилгидразина [119]:
SnCl2
PhNHNH;
PhCO -----г- Me
// \\
/N N
T. ПЛ. 70°C
т. пл. 100°С
PhNHN N
0Z Y
T. пл. 225°C
SnCl2 в AcOH, добавка конц. HCI, саморазогревание.
PhNHNH2 в спирте, кипячение.
Так же реагирует а.а-динитроэтилметилфуроксан [304]:
МеС( N Ог)2 —/-1— Me МеС О —,---г— Me
// V Sncij // V
N N ----------- N . N
ОЛО 0^0
T. пл.72°C T. пл. 32°C
SnC12 в AcOH, добавка конц. HCI, JOO°C.
Эти реакции в общем присущи гелс-днннтроалканам. В кислотах, даже
при нагревании, вещество ие изменяется [119], но реагирует с водной
щелочью, дает реакцию Либермана и при нагревании окисляет этиловый
спирт до уксусного альдегида [196].
(а.а-Динитроэтил)феиилфуроксан (т. пл. 135°С) — не изменяется и в
последних трех реакциях [196].
О получении всех этих гел<-дииитросоединений см. в разделе П.З.
В бис-(а1а-динитроэтил)фуроксане превращение динитрометиле новой
группы в карбонильную происходит уже при нагревании вещества в
вакууме около температуры плавления вещества; гладко отщепляются
окислы азота [235]:
MeCtNO^
.C(NO2)2Me
ЧО
MeC(NO2)2
СОМе
\\
N . N
0%
Т. пл. 109°С
Т. пл. 73°С, выход 100%
109—120°С, 8 вакууме.
Положение ацетильной группы выводилось из следующих наблюдений.
В ИК-спектре исходного соединения имеются две пары полос симмет-
ричных и антисимметричных валентных колебаний нитрогрупп:
1) 1300 и 1315 см"1 и 2) 1590 и 1613 см"1. После пиролиза исчезают полосы
1300 и 1613 см"1. Поскольку динитроэтильная группа с большей частотой
антисимметричных колебаний (1613 см_]) должна находиться прн атоме
углерода с меньшей электронной плотностью, то эта группа, а следова-
306 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
тельно, н возникающая нз нее ацетильная группа должна занимать поло-
жение рядом с N-оксидной группой кольца [235]. Однако если принять, что
атом углерода кольца, находящийся рядом с N-оксидной группой, обладает
большей электронной плотностью [11, с. 72], то вывод о положении
заместителей нужно изменить на противоположный.
Неожиданное превращение в 4-ннтро-З-цнанфуроксан претерпевает
4-нитрофуроксан-З-нигрол овая кислота прн действии N2O4 [592]:
°iN"/ 7/ No«
HON А Л
(У О
n2o4
NW°2
ох XOZ
Т.пл.48*С,
выход 28%
N2O4 (6 молей), в CHCI3, 60°С. 6 час.
Предполагается, что вначале ннтроловая кислота, как обычно, при
нагревании отщепляет HNO2, превращаясь в нитрилокснд (ср. [167, раздел
III. 1.5]). Азотистая кислота поставляет N2O3, который отнимает от ннт-
рилоксида атом кислорода [593], давая нитрил:
0,N // /Г VNos
HON К XN
OZ О
т. кии. 112*С(10ми),
п™ 1,5341
1
Наличие нитрилоксида в реакционной среде было доказано прн проведении
реакции в ацетонитриле, который, присоединяясь по иитрнлоксидной
группировке, давал 1,2,4-оксадназольное производное.
Фуроксандинитроловая кислота в реакции с N2O4 тоже дает ннтроциан-
фуроксан, но разные изомеры в зависимости от температурных условий
[592]:
OjN^-
HON
\>/чо
Н2О4(6молей)
в дноксаие
45'С
2 час*
Т. пл. 50*С, выход 35%
70*С
6 час.
NW0’
oz V
Т. пл. 48*С,выход 27%
Jl.8. Реакции амииофуроксанов 307
Прн 70°С получается более устойчивый 4-NO2-H3OMep, в который перехо-
дит первоначально образующийся 3-N02-H3oMep.
Замена группировки нитроловой кислоты в положении 4 иа циангруппу
происходит таким же образом, как и в предыдущем примере. Превра-
щение этого заместителя в положении 3 в нитрогруппу происходит, по-
видимому, в результате деструктивного (илн заместительного) нитрования
фуроксанкарбоновых кислот. Карбоксильная группа может образоваться
путем окислительного дезоксимнроваиия, как известно для алкан-
нитроловых кислот [594].
II.8. Реакции амииофуроксанов
Амииофуроксаны, как и аминофуразаиы, обладают очень низкой ос-
новностью и не дают солей даже с сильными кислотами, Причина заклю-
чается в значительном общем электроноакцепторном эффекте гетеро-
цикла (см. [11, раздел 1.3,3]), уменьшающем плотность электронов на
аминогруппе.
Андрианов, Шохен н Еремеев [595] с помощью квантово-хнмнческнх
расчетов ab initio определили полные энергии протонированной и непро-
тоннрованной форм амннофуроксана, амннофуразана и этих двух неза-
мещенных гетероциклов. Разность между полными энергиями обеих форм
принималась за меру протонного сродства этих соединений, Протон
помещался поочередно на все гетероатомы молекулы.
Оказалось, что в гетероциклах центрами основности являются в
первую очередь атом кислорода N-оксидной группы н затем "фураза-
новые" (неоксндные) атомы азота. Основность этих атомов азота в
фуроксанах в общем выше, чем в фуразанах, что можно объяснить
электронодонориым мезомерным эффектом N-оксидной группы, легко
передающимся через диеновую систему связей:
V
тогда как индуктивный электроноакцепториый эффект этой группы с
расстоянием быстро ослабевает.
Кроме того, основность неоксидных атомов азота зависит от положения
аминогруппы в гетероцикле. Основность ие меняется при введении амино-
группы в цикл по другую сторону от неоксндного атома азота: протонное
сродство ~23О ккал/моль в амниофуразане и -245 ккал/моль в 3-ами-
нофуроксане. Если аминогруппа вводится на той же стороне цикла, то
основность неоксидного азота заметно повышается: в аминофуразаие до
308 П. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
-250 ккал/моль, в 4-аминофуроксане до -260 ккал/моль. Так же
откликается н N-оксидный атом кислорода: аминогруппа с другой стороны
цикла не меняет его основности (-270 ккал/моль), а по соседству —
существенно повышает (до -295 ккал/моль). Такое влияние аминогруппы
отвечает механизму передачи ее свободной электронной пары по системе
сопряженных связей. На ближннй атом азота передача осуществляется по
системе сопряжения, а на дальний атом азота механизм передачи не
действует — сопряжения нет:
Аминогруппа прн переходе от фуразана к фуроксану практически
не меняет своей основности независимо от положения в цикле
(-240 ккал/моль). Это можно объяснить тем, что донорный н акцепторный
эффекты N-оксидной группы взаимно компенсируются: в ближнем
положении аминогруппы онн одинаково сильны, а в дальнем положении
(нет сопряжения связей) они одинаково слабы.
Таким образом, в аминофуроксанах наибольшей основностью обладает
атом кислорода N-оксидной группы, меньшей основностью — атом азота
кольца н наименьшей — аминогруппа. В аминофуразане по основности
аминогруппа занимает среднее положение между двумя атомами азота
кольца.
Ввиду очень низкой основности аминофуроксаны н аминофураза-
ны диазотируются успешно только в сильнокнслых средах [798]. Рас-
пространенными вариантами таких сред являются конц. H2SO4, смесь
конц. H2SO4 с ледяной АсОН н смесь конц. H2SO4 и Н3РО4 [799]. Наиболее
подходящим для диазотирован ня фуроксановых н фуразановых аминов
оказалось действие нитрозилсерной кислоты в смесн конц. H2SO4 и НэРО4.
В эту реакцию вступают наряду с фуразаннламннами 4-амннофуроксаны,
т.е. имеющую аминогруппу на "фуразановой" стороне цикла. Обра-
зующиеся сульфаты дназоння в индивидуальном виде неустойчивы н
разлагаются при попытке выделения нз реакционной массы. Строение их
было подтверждено получением нз ннх традиционных производных с
сохранением группы NN (азосочетанне, получение триазенов и азидов).
Другой тип превращения — с выделением молекулы азота — не приводил
к определенным продуктам, видимо, из-за неустойчивости промежу-
точно образующегося фуроксанильного нлн фуразаннльного радикала
[798]:
IJ.8. Реакции аминофуроксанов 309
NO®HSO® (1 ноль)
» HaSO4* HaPO«, 0*С,2чоса
<O)„ O'
фуроксаны: R=Me,Ph.CoN3
фура за ны: R=Me,COOMe,NHI,No!,N3,
HjN-j-k-N-N-
(b = 0.1)
Г
R-
(О), V
J
(R = Me,Ph)
разложение
CugX^/HX
‘(X«Cl,Br),KCN
-N.
R-
NaN3
0"C, 5 мин.
30*C, ЗОижи.
СдНдОМе
20'C, 1 час
R-7^Tn*HSo4
ZN N
<o)„ Xoz
R——x*~NeN—CgH^OMe - n
выход 79-87%
HJN // R
°
R
Т.пл.'С
Me Ph CON;
142 150 85
О' v
R
Т.пл. ,*C
Выход, %
l=N-NH-jr—^-R
N Nx
xoz 4o
CONa
98
34
N,
RT^NH:
R Me Ph CON3
Т-ПЛ.ГС 29 92 82
Выход t% 51 66 30
З-Амино-4-фенилфуроксан прн попытке диазотирования разлагался.
Известно, что арнлдиазонневые соли превращаются в азнды либо через
линейный пентазен, либо через циклический пентазол, причем преиму-
щественно по первому пути. Специальными опытами по диазотированию
фуразанил аминов меченой 15N ннтрознлсерной кислотой с последующим
взаимодействием с NaN3 установлено, что первый путь в этом случае
реализуется на 15—30%, а основное количество азнда образуется по
второму пути [798):
Ф -|5
NsN
f15 ® е
no hso;
nh2
Можно думать, что н 4-аминофуроксаны реагируют таким образом.
310 II- Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Экспериментально было установлено, что для протонированной формы
4-амино-З-метнлфуроксана рАГо — 3,01 [785], т.е. этот амнн в ~20 раз
менее осиовен, чем вода. В свете сказанного выше протоннрование про-
исходит не только по аминогруппе. Поэтому тот факт, что соответст-
вующий фуразановый амнн более основен (р/С, — 2,15), не означает, что
возросла основность именно аминогруппы; разница в основности может
быть обусловлена разными центрами протоиирования.
В амннофуроксанах легко ацилируется лишь та аминогруппа, которая
не соседствует с N-оксндной группой кольца [15]:
N' N
0х
Т.пл. 137’С
НСООН + Ас;О
25*С,1чвс
Ph 7/~ л-NHCHo
xNZ т.пл. 153‘С,
4*()Z выход 90%
Соответствующее фуразаиовое аминосоедниеине (т. пл. 96°С) ацилиру-
ется медленнее, но тоже с высоким выходом. З-Амнно-4-феннлфуроксаи
(т. пл. 148°С) в этих условиях не реагирует.
4-Амино-3-фенил фуроксан при окислении трнфторнадуксусной кислотой
дает соответствующее нитро производное [783]:
ph“7 ^~NH2 cf3co3h Ph //“ '\-NO2
0* xoz 0* xo/
Т.пл./С 99 97
Выход,% 50[783] 301587]
85%-ная H2O2 (27 молей), CF3COOH (39 молей), 45°С, 6 час. [783];
95%-ная Н2О2 (4,5 моля), (CFjCO^O (4,8 моля), в CH2CI2, 0—10°С,.затем 20еС, 40 мин.
[587].
Изомерный амнн ведет себя в этих условиях иначе; главным продуктом
реакции является феннлинтрофуразан, а ожидаемое фуроксановое иитро-
пронзводное получается лишь с ничтожным выходом [783]:
Ph~^TN^
N N
чох ^0
cf3co3h РЬ //Л.N02
--------N N +
Ч0
Т.пл, 105"С,
выход- 5%
РЬ /z NO,
N N
Т.пл. 4ГС,
выход- 60%
Источником иитрофуразанового продукта не является нитрофуроксано-
вый, так как в глухом опыте первый не получался нз второго [783].
В более мягких условиях выход феннлинтрофуразана понижается, но
количество фуроксанового нитропронзводного не возрастает [587].
В близких условиях были окислены до нитросоедннений З-ацетнл-4-
аминофуроксан н N-метнламид 4-амниофуроксан-З-карбоновой кислоты
ИЛ. Реакция амипофуроксанов 311
[824]. Окисление 4-амино-З-азидокарбонилфуроксана проводили конц. Н2О2
в конц. H2SO4 [825].
.,б K-T-V80.
N --------:----* _N N
° Ox X(/
a. H2O2 (85%), (CF3CO)2O, CH2C12, 20°C. 3 часа [824].
б. 80%-ный H2O2 (50 молей), конц. H2SO4, 20°С, 1 час [825]
R
Т. кип., °C
Выход, %
МеСО MeNHCO
72-74 (ITopp) 105-105,5
46,8 23
N3CO
Т. пл. 27
68
Амины фуроксанового ряда удалось превратить в сульфнл- и фосфин-
нмнны. Эти производные аминов полезны тем, что нз них нередко можно
получать такие соединения, которые невозможно нлн трудно получить из
самих аминов.
В качестве сульфнлирующих агентов использовались бис-трнфлат и
бмс-трнфторацетат диметнлсульфида, которые переводили 4-аминофу-
роксаны в сульфилнминопронзводные [588]:
® ее
R—7.—т—NH2 . ® гр —X-NH—SMe, R—7—r-N—SMe,
О W £ [Me;S—OSOsCF3J OSOgCF^ // \\ & * NaOH V V 2
/k /N Л /N OSOnCFa \ Z*
O' XQ Q О O* 4O
выход 100%
R Me Ph
Т.пл.,°C 105 112
(разл.)
1) [Me2S- OSO2CF3]OSO2CF3 (2,2 моля), в CH2C12, - 60°C, 30 мин.
2) 10%-ный водный NaOH, - 30°С, затем 0°С.
R—7/ [Me,S—OCOCF3]°OCOCF3
А/ ‘
e e
(R = Me,Ph)
выход 55-57%
1) [Me2S- OCOFj]OCOF3 (2Д моля), в CH2C12, - 60°C, 2,5 часа.
2) 10%-ный водный NaOH, - 30°С, затем 0°С.
Конечный сульфилнмин постепенно разлагается в контакте с обоими
сульфидирующими агентами. Но в случае бмс-трифлата реакция с ами-
ном останавливается на промежуточной стадии образования амнносуль-
фониевой соли, устойчивой к сульфидирующему агенту н только прн
действии щелочи переходящей в конечный продукт. В случае же бис-трн-
фторацетата промежуточный трнфторацетат сульфоння самопроизвольно
312 IL Реакция с сохранением фуроксанового цикла
превращается в конечный продукт, который таким образом иа неко-
торое время попадает в окружение сульфидирующего агента н час-
тично разлагается. Вот почему во втором случае выход заметно
снижается.
Из 3-аминофуроксаиов не удалось таким способом получить сульфнл-
имины (588].
Для получения фосфиннмииов из 4-амииофуроксанов пригодным ока-
зался бмс-трифлат (но не бмс-трифторацетат) триоктилфосфина [589]:
R // W
N N
0Х ^0Z
nh2
[(Oct)3P—OSO 2 C Fa ]e0 SO 2 CF s
e • ,
ST-N—P(oct)3
zN (R=Me,Ph)
О масла,
выход 57%
[(Oct)jP- OSO2CF3}OSO2CF3 (2,2 моля), в CH2C12 + MeCN, 20°C, 2,5 часа.
В данном случае реакция не останавливается иа промежуточной стадии н
сразу образуется конечный продукт, который в окружении реагента
частично разлагается и поэтому выделяется лишь с умеренным выхо-
дом.
О получении фосфиниминов нз нитрофуроксанов см. раздел П.7.
Из сульфилиминов окислением надкислотами впервые были получены
нитрозофуроксаны и нитрофуроксаиы [588];
R“T^TN0
N N
ОХ
лс-аСбНдСОзН (3 моля), в СН2С12, -5°С, 30 мин.
CF3CO3H (10 молей), в СН2С12, 20°С, 3 часа.
(R=Mc) синий, жидкий, разд, яри 20*С,
выход 67%
(R = Ph) зеленый, т. ял. 48‘С (разл.),
выход93%
N' 'N
0Х
R Me Ph
Т.пл.,’С 67 97
Выход, % 84 70
Нитрозофуроксаны — малостабильные соединения, не образуют диме-
ров по нитрозогруппе, окрашены в синий нли зеленый цвет, который
сохраняется даже при -10°С.
Из фосфиниминов окислением надкислотой впервые были получены
азоксифуроксаны [589]:
11,9. Реакции бензофуроксанов 313
е в
R-fc N—P(Oct).
,N N
^Xoz
*-С1СеН4СОаН
R-T--^-N=
N |
0 V °
.«-CIC^H^COiH (1,5 моля), в ДХЭ,
20°C, затем 70°C, 1 час.
R Me Ph
Т.пл., °C 187 190
Выход, % 82 79
Нестандартным образом реагирует 4-амино-З-фенилфуроксан (анало-
гично фуразановому аналогу [725]) с ацетнлацетоном в присутствии
хлорной кислоты, давая бициклический катион, в котором фуроксановый
цикл аннелирован по связи C=N [726]:
НС1О4
Me
Т.пл. 154*С,
выход 89%
57% 11С1О4 (1 моль) + Ас2О + АсОН (3 : 10: 2, об.), 45°C, 10 мин.
Положительный заряд рассредоточен по шестичленному кольцу в соот-
ветствии с резонансными структурами:
Такое распределение заряда вытекает и из квантово-химического расчета
[726],
П.9. Реакции беизофуроксаиов
Для бензофуроксанов наиболее характерны свойства ароматических
соединений. Так, бензофуроксаны легко вступают в реакции электро-
фильного замещения, из которых особенно подробно изучена реакция
нитрования. Легко также протекают реакции нуклеофильного замещения
групп, активированных электроотрицательными заместителями, причем,
как и в ароматическом ряду, промежуточно образуются комплексы типа
комплексов Мейзенгеймера. Далее, ннтробензофуроксаны, проявляя
электроноакцепторные свойства, образуют тт-комплексы с ароматическими
углеводородами.
Фуроксановое ядро играет двоякую роль. С одной стороны, оно в
противоположность нитрогруппе облегчает электрофильное замещение в
314 П. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
ны, оно аналогично ннтрогруппе облегчает нуклеофильное замещение
групп в бензольном кольце, выступая в роли акцептора электронов. По-
следняя роль проявляется также в кислотных свойствах окснбензофурок-
сана и в образовании п-комплексов бензофуроксанов с ароматическими
углеводородами.
Менее типичны реакции, в которых отражается хиноидный характер
углеродного кольца беизофуроксана. Это реакции присоединения по двой-
ным углерод-углеродным связям кольца. Они изучены на примере присо-
единения брома и алкадненов-1,3.
IL9.1. Нитрование
Бензофуроксан легко нитруется серно-азотной смесью сначала в
положение 4, а затем в положение 6. Впервые нитрование осуществил
Дрост в 1899 г. [203]; его методику повторяли многие авторы с неболь-
шими изменениями [95, 106, 138, 240].
Две нитрогруппы вводятся также с помощью комплекса BF3 • N2O4
(14 молей) прн 16-часовом кипячении в нитрометане [240].
Как видим, интрогруппа, находящаяся в положении 4, ориентирует
вступление второй иитрогруппы в мета-положение.
a. HNO3 + HjSO<
Т. пл. 143°С, Т. пл. 172°С [203]
выход 54% [106]
a. HNO3 (</ = 1,5) (5-7 молей), конц. H2SO4, охлаждение водой, затем 40°С, 1 мин.
6. HNO3 (d = 1,5) (1 моль), конц. H2SO4, 5-2О°С.
Обычно и другие заместители сохраняют прн нитровании ту ориенти-
рующую способность, которая наблюдается в бензольном ряду:
HNO3 (</= 1,51), охлаждение льдом.
Т. пл., °с Выход, %
164 [239]
138 65 [459]
(Нитрогруппа, вступая в положение 7, вызывает перемещение N-оксидиой
группы на противоположную сторону фуроксанового кольца, ср. 1.1.10.8.)
П.9. Реакции бензофуроксанов 315
HNO,
H;SO4
X Т. пл., °C Выход, %
Me 98 [79, 238] —
F 169 80 [ИО]
Cl 78 43 [79]
Br 129(110] -
HNO3 (d= 1,5) (1 моль), конц. H2SO4,0°C, 40 мин. [ПО].
KNO3 (1 моль, конц. H2SO4, 0°С [79, 238].
X Т. пл., °C X Т. пл., °C
NO2 172 [32,203] (См.2) COOEt 116 [110]
CF3 126(110] CONH2 212 [НО]
СООМе 134(110] CONHCHMe2 198 [ПО]
HNO3 (7 = 1,5) (-1,5 моля), конц. H2SO4( 5-15°С, 15-60 мин.
(При X - CN н СНО нитрование сопровождается сильным разложением,
для X = CN 4-ннтрогруппу удалось зафиксировать только по ПМР-спект-
ру сырого продукта [110].)
Прн наличии двух орто-пара-ориентантов в положениях 4,5 нли 5,6 нит-
рогруппа вступает в положение рядом с фуроксаиовым кольцом [760, 762];
HNO3~
П 21 Полностью (П)
197 84 или частично (Ч)
194 23 изомеризуется
177 75 при определе-
122 56 нии температу-
121 (Ч) 40 ры плавления.
HNO3 (rf= 1,52) (10-20 молей), в АсОН, 25°С, 10-60 мин.; п = 1 + 3, 5, 6 [762], 4 [760].
2 В работах [32, 203] ошибочно считалось, что вторая нитрогруппа входит в положение 5.
316 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
При наличии двух орто-пара-орнентаитов в положениях 5 н 7 интро-
группа направляется в положение 4, подчиняясь согласованной ориен-
тации:
X Т. пл., °C Выход, %
Me 116(239}
Вг 143 62 [84]
HNO3 (d = 1,51), 0°С [239].
HNO3 (d = 1,5), конц. H2SO4, 0°С, затем 60°С, 5 мин.; 20°С, 30 мин, [84].
В 5,7-днхлорбеизофуроксаи можно ввести две интрогруппы прн
нитровании смесью 90%-ной HNO3 н 22%-ного олеума (1: 12, об.) прн 50°С
в течение 3,5 час., выход 85% [638].
Прн этом N-оксндиая группа под влиянием интрогруппы переходит на
противоположную сторону фуроксанового кольца (ср. 1.1.10.8). Положение
нитрогруппы (по отношению к заместителям X) было точно установлено
для дибромпронз водного. По аналогии с этим следует принять такое же
положение нитрогруппы н для днметильиого производного, для которого в
старой работе [239] это положение считалось лишь одним из двух
возможных.
Известны примеры согласованной ориентации также при ориентаитах
разного рода:
Т. пл. 164°С [138],
167 °C [79]
HNOj
H,SO4
Т. пл. 133°С, выход 60% [ 138]
(о строении см. в 1.3.1 сноску30)
100%-ная HNO3 (1 моль), конц. H2SO4, 5-20°С.
Реакции беиэофуроксаво!
в 317
Т. пл.160°С
HNO3
H2SO4
Т. пл. 110°С,
выход 30%
100%-иая HNO3 <1 моль), конц. H2SO4,0-5°С, 1 час [474].
Т.пл. 152°С,
выход 80%
HNO3 (d - 1,5) (64 моля), -20°С, 10 мии. [243].
HNO3 (d= 1,5) (42 моля), Р2О5, -20°С, 5 мии. [138].
Первичный продукт нитрования в последнем примере не выделен, ио
положение интрогруппы в ием ие вызывает никаких сомнении, так как
только при таком положении возможно образование второго
фуроксанового кольца (см. безуспешные попытки синтеза линейного
бензодифуроксаиа в [11, с. 285]).
Прн несогласованной ориентации заместителей в беизофуроксаие
нитрование не всегда удается. Так, безрезультатно закончились попытки
нитрования 4,7-днхлор- [83], 4-метил-6-интро-, 4-иитро-6-метнл-, 4-иитро-
5,7-днметилбеизофуроксаиов [239]. 4,5-Диметокснпроизводиое нитруется в
положение 7 с выходом лишь 9% (т.пл. 142°С), а 5,6-днметокси- - с выхо-
дом 43% (т.пл, 117°С) [729]. Однако 5,6-дихлорбеизофуроксаи легко нит-
руется в положение4 (т.пл. 100°С) [460].
318 П- Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Своеобразный оборот принимает реакция нитрования бензофуроксанов,
когда вступление нитрогруппы влечет за собой легкое протекание
перегруппировки Боултона-Катрицкого;
Из сказанного ранее об ориентации нитрования бензофуроксанов ясно,
что X в этом случае должен быть орто-пара-орнентантом. Особенно легко
(уже в условиях реакции или прн перекристаллизации первичного продукта
нитрования) происходит перегруппировка при X = NHAc, ОМе [80], Me [80,
238].
Аналогичные осложнения возникают, когда перегруппировка может
протекать в обратном направлении, например [243]:
no2
EtOOCNH
——- Т. пл. 152°С. выход 80%
х0
HN03 (d = 1,5), ~20°С, 10 мин.
В подобных случаях до открытия перегруппировки делались неверные
выводы о месте вступления ннтрогруппы [138, 239, 240], что приводило к
путанице в представлениях о закономерностях нитрования беизофурок-
санов. Подробнее о перегруппировке Боултона-Катрицкого н связанных с
ней случаях нитрования см. в подразделе 1.3.1.
В то время как ориентирующее влияние заместителей соответствует
ожидаемому, влияние фуроксанового кольца на нитрование выглядит прн
первом знакомстве противоречивым. Действительно, судя по величине
химических сдвигов протонов бензофуроксана [] 1. с. 51], по силе кислот-
ности его гидроксильных производных (IL8.6), по скорости реакций
11.9. Реакции бензофуроксанов 319
нуклеофильного замещения в бензофуроксанах (см. в конце подраздела
Ц.9.3.1), по стабильности аннона 28 щелочного аддукта 4,6-днннтро-
бензофуроксана 35 (см. II.9.3.3), фуроксановое ядро обладает электро-
ноакцепторным характером. Между тем беизофуроксан нитруется не
труднее, чем бензол: первая ннтрогруппа вводится в беизофуроксан
примерно в тех же условиях, что и в бензол, а вторая ннтрогруппа - даже
в несколько более мягких условиях, чем в нитробензол, независимо от
положения уже имеющейся ннтрогруппы - 4 или 5(6). 4,6-Диннтробен-
зофуроксан получается нитрованием самого бензофуроксана настолько
легко, что нет необходимости выделять промежуточное мононнтро-
пронзводное и затем его доинтровывать, как это делается обычно в ряду
бензола,
Далее, место вступления первой ннтрогруппы не совпадает с местом
наибольшей электронной плотности на углеродном скелете бензофу-
роксана, если судить по данным ПМР-спектроскопни [42], Более того, как
видно из формулы 12, положение 4, куда вступает нитрогруппа,
Nth
i
7,65
16
обладает наименьшей электронной плотностью (цифры означают хими-
ческий сдвиг протона в 8-шкале). Правда, вторая нитрогруппа прн любом
положении первой нитрогруппы - 4, 6 или 5 (формулы 13-15) - вступает
по месту наибольшей электронной плотности углеродного кольца нитро-
бензофуроксана. Однако эта плотность ниже, чем в мета-положении нит-
робензола (формула 16) [59, с, 288], а вступление ннтрогруппы происходит
легче.
Таким образом, с одной стороны, фуроксановое кольцо понижает элект-
ронную плотность на группах СН молекулы бензофуроксана, а с другой -
облегчает вступление в эти группы электрофильного заместителя, причем
не всегда по месту наибольшей электронной плотности нереагнрующей
молекулы.
В этом отношении фуроксановое кольцо напоминает такие заместите-
лив бензольном кольце, как, например, окси- и аминогруппы, которые про-
являют отрицательный индуктивный эффект - / и положительные мезо-
320 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
мерный (+М) и электромерный (+£') эффекты. Индуктивный эффект пре*
обладает в нереагирующей молекуле, уменьшая электронную плотность на
бензольном кольце, а электромерный эффект превалируете момент реак-
ции, обеспечивая интенсивный приток электронов к бензольному кольцу.
Можно предполагать, что фуроксановое кольцо имеет сильный отри-
цательный индуктивный эффект благодаря положительному заряду на
атоме азота N-оксидной группы и сильные положительные мезомерный и
электромерный эффекты ввиду наличия отрицательно заряженного атома
кислорода в той же группе. В нереагирующей молекуле бензофуроксана,
судя по пониженной плотности электронов на бензольном кольце, преобла-
дает индуктивный эффект, который стремится создать наименьшую
электронную плотность в положениях 4 и 6 (формула 17). Он частично
компенсируется противоположно
направленным мезомерным эффектом
(формула 18). В момент же реак-
ции вступает в действие электро-»
мерный эффект, который совпадает
по направлению с мезомерным,
усиливает его и в конечном итоге
8 преобладает над индуктивным,
создавая повышенную электронную плотность в положениях 4 и 6
(формула 18), куда и вступают нитрогруппы.
Понятие об индуктивном и мезомерном эффектах использовал
Катрицкий с сотрудниками при обсуждении положения таутомерного
равновесия замещенных бензофуроксанов (1,1.10.7).
Нитрование бензоднфуроксана происходит значительно труднее, чем
бензофуроксана: при часовом кипячении в азотной кислоте (d = 1,52)
выход мононитропроизводного составляет 10% [216]. Как мы видели
выше, фуроксановое ядро отнюдь не затрудняет нитрование бензольного
кольца, и можно было бы ожидать, что введение второго фуроксанового
ядра, по крайней мере, не вызовет трудностей при нитровании. Обратный
результат можно объяснить ухудшением проводимости мезомерных
эффектов через бензольное кольцо при конденсации его со вторым
фуроксановый ядром [51], а также пространственными помехами со
стороны N-оксидных групп.
При конденсации же со вторым бензольным ядром, т.е. при переходе к
1,2-нафтофуроксану, легкость нитрования практически не изменяется:
NO2
HNOj {d = 1,5) (4-6,5 моля), конц. H2SO4,40-50°С, несколько минут [133.204].
П.9. Реакции бензофуроксанов 321
Положение нитрогрупп точно не установлено. Но основании образова-
ния 3-нитрофталевой кислоты при окислении динитропроизводного хромо-
вым ангидридом [204] можно предположить наличие нитрогруппы в поло-
жении 6 (в положении 9 оно менее вероятно из-за пространственных пре-
пятствий со стороны N-оксидиой группы). Другая нитрогруппа должна за-
нять положение 4 согласно ориентирующему влиянию фуроксанового ядра;
см. также 1.2.2.6, соединение 54. (О конфигурации 1,2-нафтофур оксана см.
в 1.1.10.10.)
Легко протекает нитрование также сульфопроизводного дигидро-1,2-
нафтофуроксана [146]:
98%-ная HNO3, конц. H2SO4 (1 : 64, вес. части), - 2°С. 2 часа.
(О положении N-оксидной группы см. в I.2.4.7.)
При действии азотной кислоты на 9,10-фенантренхинондиоксим полу-
чается 5(10)-нитрофенантрофуроксан [И, с. 244], однако не ясно, проис-
ходит нитрование до или после замыкания фуроксанового кольца. То же
следует сказать и о введении нитрогруппы прн окислении азотной кисло-
той бензо- и нафтохинондиоксимов в фуроксаны [11, с. 280, 281, соедине-
ния № 4, 5, 8].
11.9.2. Другие реакции электрофильного замещения
О других реакциях электрофильного замещения в бензофур оксанах
имеются лишь отрывочные сведения.
Т. пл. 146°С
а. конц. H2SO4 + 60%-ный олеум (5 : 1, объемн. части), 20°С, 3 часа.
б. С12 в конц. H2SO4, -25°С.
в. KCIO3 в 3%-ной НС1, кипячение, I час.
И Хмельницкий Л.И,
322 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Примеры нитрознрования и азосочетания рассматриваются в связи с
перегруппировкой Боултона-Катрицкого (1.3.4). Попытки осуществить
введение брома в условиях, принятых для бромирования ароматических
соединений, дали отрицательный результат [461]. Однако хлорирование и
сульфирование происходят; удалось также заменить сульфогруппу на хлор
[462] (см. с. 321).
П.9.3. Нуклеофильное замещение
П.9.3.1. Нормальное замещение галогенов, иитрогруппы и других
групп. Прн активации нитрогруппами заместители, способные к аииононд-
ному отщеплению, могут вытесняться нз бензофуроксанов нуклеофилами:
т. пл. 140°С
выход 70-80% [51, 459]
ВН, в спирте, кипячение, 10-60 мин. [80, 460, 463].
BNa, -20°С, 1-3 часа, в водном ацетоне [459], в смеси водный ацетон-метанол [51], в
гликоле [478].
Температуру плавления продукта реакции прн разных заместителях В
см. в табл. 15.
Реакция замещения протекает легко. Если хлор замещается недоста-
точно быстро, то добавляют каталитические количества пнрнднна нлн
ацетата калия [460]. Для нейтралнзацнн хлористого водорода можно
использовать эквимольное количество триэтил амина или соды [463].
Замещение* хлора в положении 7 на феннламнногруппу при действии
анилина ведется при комнатной температуре, так как в случае нагревания
реакция осложняется обратной перегруппировкой Боултона-Катрицкого
(1.3.3) и фениламиногруппа оказывается в положении 5.
Прн замещении хлора на азндогруппу в 5-хлор-4-ннтробензофуроксане
немедленно происходит замыкание второго фуроксанового цикла [51, 84]
(см. [11, с. 283]).
При действии на 4-ннтро-7-хлорбензофуроксан метан- илн бензол суль-
финатом натрия вытесняются оба заместителя:
MeSC^Na (2,2 моля), в водном ацетоне, -20°С, 30 мин. [606].
PhSC^Na (2 моля), в EiOH, 20°С, 1 час [162].
R
Т. пл. ,’С
Выход, %
Me РЬ
243 258
38
11.9. Реакция бензофуроксанов 323
NO?
Таблица 15. Продукты реакции нуклеофильного замещения хлора
в 4-нитро-7-хлорбензофуроксане на остаток В
В Т. пл., °C Литература В Т. пл., °C Литература
NHPh
NHQHiO.Mc-n
NHQHia-н
NHQHaC^, °
NHC^SC^NHi-n
NMePh
NEtPh
NHCH2Ph
NHCH2CH2C1
NHC^n
NMe2
NEt2
NBu2
NMeCH2CH2(OEt) 2
N(CH2CH2OH)2
NfCH^
NfCH^
N(CH2)5
NCCHjJe
(См.*) [80, 460]
221 [80,460]
215 [80, 460]
219 [463]
261 [463]
186 [80,460]
138 [463]
169 [80, 460]
165 [463]
137 [463]
216 [463]
145 [80, 460]
145 [463]
78 [463]
114 [463]
120 [463]
152 [463]
160 [463]
154 [80,460]
132 [463]
N(CH2CH2)2O
NrCH2CH2)2NR
R = Me
Pr
Bu
CH2CH7OH
CHO
COOEt
CH2Ph
Ph
СуЮдМе-л
СуЗОдМе-л
СуЗдМе-л
Nj
SPh
SP(=S)(OR)2
OCH2CH2OH
174 [80,460]
145
118 102 149 192 187 164
185 180 179 188 >300 [463]
118 [51]
196 [80, 460]
- [459]
124 [478]
При ]50°Cперегруппировывается не плавясь (1.3.3, соединение 86).
Нуклеофильное замещение хлора в 4-ннтро-7-хлорбензофуроксане
происходит прн взаимодействии с АТФ-азой митохондрий бычьего сердца,
после чего АТФ-аза теряет активность. Лимитирующая стадия реакции
заключается в образовании комплекса Мейзенгеймера по месту
присоединения атома хлора [792].
В 5,6-динитробензофуроксане прн действии анилина замещается одна из
нитрогрупп:
AtNH;
ArNH
O2N
Т. пл. 177°С
ArNH2, в горячем спирте.
Аг № п-ВтСуЗд
Т. пл., °C 168 [32, 203] (См.3) 151 [32]
3 В работе [203] указана неправильная структурная формула продукта реакции.
11*
324 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
В 4,6-динитробензофуроксане прн нагревании с анилином раскрывается
гетероцикл (1.2.2.6). Однако в 5-хлор-4,6-днннтробензофуроксане без
нагревания замещается только атом хлора [464]:
PhNH2
Т. пл. 146,5°С Т. пл. 214°С
PhNHj (1 моль), в бензоле, -20DC.
(О реакции с NH3 в спирте прн ~20°С см. 1.3.3.)
Кинетическое исследование, которое выполнил Шарннн с сотрудни-
ками [4б4а], показало, что реакция с анилином имеет общий второй
порядок. Кинетические параметры этой реакции, а также изученной для
сравнения реакции анилина с 2,4,6-трннитрохлорбензолом приведены в
табл. 16.
Таблица 16. Кинетические параметры реакций замещения атома хлора при действии
анилина на 5-хлор-4,6-динитробензофуроксан (ХДНБФО) и 2,4,6-тринитрохлорбензол (ТНХБ)
в бензольном растворе при начальных концентрациях реагентов 2 • 10^ моля [464а]
т,°с Константа скорости Jtj (л • моль • с)
ХДНБФО | ТНХБ
10 36,2 -
25 54,3 0,070
35 69,2 0,115
50 96,27 0,233
60 118,3 -
б.
Активационные параметры ХДНБФО ТНХБ
Е, ккал/моль 4,4 9,2
IgA 5,0 5,6
AS*. -38 -35
кал/град - моль
Как видим, в динитро бе нзофуроксановой системе хлор замещается в
сотнн раз быстрее, чем в трннитр о бензольной. Следовательно фурокса-
новый цикл в процессе реакции оттягивает электроны от реакционного
центра значительно сильнее, чем нитрогруппа.
Подробное исследование реакции 5-хлорднннтробензофуроксана с
анилином показало, что продукт замещения хлора представляет собой
смесь двух изомеров - 5- и 7-фениламинозамещенных - с преобладанием
второго, причем точно такая же смесь получается н прн реакции
7-хлорпроизводного [603]:
П.9. Реакции бензофуроксанов 325
Второй моль анилина нужен для связывания выделяющегося хлористо-
го водорода; осадок солянокислого аннлнна полностью выпадает в первые
же минуты реакции.
5- и 7-Замещенные производные связаны друг с другом перегруп-
пировкой Боултона-Катрицкого. Прн быстром хроматографическом выде-
лении желтого 5-фениламнно-нзомера в виде днхлорметанового раствора
он в течение 15 мин. превращается в исходную смесь двух изомеров.
Изомеризация по Боултону-Катрнцкому происходит, даже если смешать
реагенты прн -80°С: через 1 час получается та же смесь изомеров, что и
прн 25°С. Предполагается, что изомеризация происходит в процессе
образования a-комплекса. Она вряд ли возможна до начала замещения
хлора, так как изомеризация исходных хлоридов протекает очень медлен-
но: полупернод превращения 5-хлорзамещеиного в 7-хлор-нзомер прн 28°С
в хлороформе составляет около 50 час. [604].
Аналогично протекает реакция нуклеофильного замещения хлора с
другими анилинами, имеющими первичную и вторичную аминогруппу:
о-Ме, o-NOz, n-MeO, tr NC^-n-MeO, N-Me [603].
Анилины, имеющие третичную аминогруппу, реагируют иначе, вытес-
няя атом хлора не азотом аминогруппы, а углеродом пара-положения
фенильного кольца:
326 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Третичные ариламины, в противоположность первичным и вторичным,
при атаке аминогруппой образуют такой a-комплекс, в котором при
аминиом азоте нет протона, способного уйти вместе с хлор-анионом, как
бы нейтрализовав его и сделав присоединение его к прежнему месту
невозможным. Поэтому у третичных аминов реакция по аминогруппе
становится обратимой и значение приобретает атака фенильным кольцом;
последнее хотя и менее активно, чем аминогруппа, но имеет протон,
который отщепляется вместе с хлором, делая реакцию необратимой.
Если пара-положение занято (14,К-диметил-я-толуидин), то замещение
происходит в орто-положение. При этом образуется только 7-замещенный
динитробензофуроксан, так как в положении 5, по-видимому, слишком
сильны стерические препятствия для этого реагента.
В 7-хлор- [672] и 5,7-дихлор-4,6-дииитробензофуроксаие [638] все атомы
хлора гладко (выход 94—100%) замещаются на аминогруппы при действии
NH3 в СН2С12.
7-Хлор-4,6-динитробензофуроксан в присутствии КНСОз реагирует с во-
дой, обменивая хлор на гидроксил, а с метаиолом - на метоксигруппу
[604].
В 5,7-дифтор-4,6-динитробензофуроксаие атомы фтора легко за-
мещаются иа лирели-бутиламиногруппы и гидроксилы (т.пл. 106°С)
[730].
4,7-Дисульфонилбензофуроксаны при действии нуклеофилов замещают
одну из своих сульфонильных групп:
Ph Ph н-МеСуЩ
Me Et Et
196 164 179
Ph л-МеСуЩ л-С1С^Щ Ph2CH2
190 194 195 185
- 78 82
(СН2)4 О(СН2СН2)4 (СН2)5
202 230 146
a. RONa (1 моль), в ROH, кипячение 1 час [606].
б. ArSH (1 моль). NaOH (следы), в EtOH, кипячение. 30 мин. [606]; PhCH2SH (| моль), NaOH
(1 моль), в МеОН, кипячение, 15 мин. [606].
в. R2NH (14 молей), в ДМФА. ~20оС, 3 часа [606]; (CH2)5NH (4 моля), в ДМСО, 40°С, 20
мин. [162].
П.9. Реакции бензофуроксанов 327
Однако амины при некоторых условиях могут размыкать фуроксановое
кольцо до гидразино- и иитрогрупп. Это происходит при недостаточной
основности амина, например морфолин реагирует в обоих направлениях,
или при недостаточной электроотрицательности сульфонильной группы,
например при замене арилсульфонильных групп иа метнлсульфонильные
фуроксановое кольцо раскрывается даже в случае сильноосновных
аминов, таких, как пиперидин и пирролидин (см. раздел 1.2.4.3).
Азид-ион действует на 4,7-дисульфонильные производные совершенно
своеобразно, он трансформирует бензофуроксановую систему в тетразо-
лоазепиновую (см. раздел 1.16).
В 4-нитро-7-арилсульфонилбензофуроксанах нуклеофильному замеще-
нию может подвергаться либо одна из групп, либо обе [606]:
МеО
Ar n-MeCBH< Ph
Т.пл.,‘С 144 145
Выход,% 25 36
Т. пл. 160‘С
Т-пл.203*С
Т.пл. 237*С.20%
ие крнсталлизуется, иденти-
фицировано по УФ-спектру
a. MeONa (1,2 моля), н МеОН. кипячение, 20 мин.
б. n-ClC^fySH (1,1 моля), NaOH (следы), в МеОН, кипячение. 30 мин.
в. NaN3 (1,1 моля), в ДМФА, ~20°С, 2 часа.
Происхождение тетразолоазепинового продукта в реакции с NaN3
можно представить себе следующим образом. Азид-ион, подобно тиоляту,
вытесняет ие только нитрогруппу, но и арилсульфонильиую (давая не
выделенный азидонитробензофуроксан). Отщепившийся арилсульфинат-
анион легко замещает нитрогруппу в исходном нитросульфоне (как и в
нитрохлориде, см. выше), давая некоторое количество дисульфона,
который при действии азид-иона и превращается в тетразолоазепии (см.
раздел 1.16).
328 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Беизофуроксан может быть встроен в кольцо краун-эфира. Однако
метокси-анион легко расщепляет эфирную цепочку краун-соедииения
[718]:
MeONa
MeONa (6 молей), в ДМ СО, ~20°С, 2 часа.
выход 70%
Следует отметить, что если фуроксановой цикл заменить двумя
о-нитрогруппами, то эта реакция протекает хуже, а при замене
имидазольным или тиазольным циклом не идет вообще.
П.9.3.2. Аномальное замещение ннтрогруииы. Неожиданное направле-
ние принимает реакция нитробензофуроксанов со спиртовой щелочью в
присутствии гипохлорита натрия - алкокси-анион при вытеснении
нитрогруппы становится не на ее место, а рядом [106]3:
5%-ный NaOCl (-70молей) в воде, КОН (3 моля) в МеОН, 50°С, 10 мин.
В реакцию проводят, приливая одновременно раствор щелочи в метаноле и раствор
гипохлорита в воде к метанольному раствору интробензофуроксана.
Мэллори и Варимби [106], впервые осуществившие эту реакцию иа
примере заведомых нитробензофуроксанов 4, считают, что она начинается
с присоединения метокси-аниона в орто-положение по Отношению к
ннтрогруппе и образования аниона 19, совершенно аналогично тому, как
4 Фактически эта реакция была открыта при попытке синтеза нитробензофуроксанов
окислением соответствующих днннтроанилинов гипохлоритом натрия в водном метиловом
или этиловом спирте, но не была правильно понята [11,111. 4.1].
11.9, Реакции бензофуроксанов 329
полииитроароматические соединения образуют с алкоголятами металлов
так называемый комплекс Мейзенгеймера:
На основе этой аналогии предполагается обратимость данной стадии.
Фуроксановое ядро, подобно нитрогруппам в комплексе Мейзенгеймера,
способствует делокализации заряда в анионе 19. С этим анионом далее
реагирует гипохлорит-анион через переходное состояние 20, в котором
осуществляются вытеснение ннтрогруппы хлором путем атаки по
связанному с ней углероду и синхронное оттягивание протона кислородом
от соседнего атома углерода.
Такой же механизм предлагается и для 4-иитро-изомера.
Мэллори и Варимби исключают течение реакции с участием иона
хлорония:
ОМе
так как специально приготовленные промежуточные соединения 21 и 22 не
превращались в конечный продукт 23 в тех условиях, в которых он
получался из нитробензофуроксана.
При использовании гипобромита вместо гипохлорита получаются
соответствующие бромпроизводные [221], а при использовании этилового
[ 106] и изопропилового [221] спиртов вместо метанола - соответствующие
алкоксипроизводные. С mpem-бутиловым спиртом реакция ие идет,
видимо, из-за пространственных затруднений [221],
330 11. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
По такому же типу реакция протекает, если вместо фуроксанового
цикла с бензольным кольцом сконденсированы другие гетероциклы:
фуразановый [106], триазольный, пиразиновый [221].
Атака нуклеофила, следовательно, может направляться и на тот атом
углерода бензольного кольца, который не имеет уходящей группы.
Присоединение нуклеофила к такому атому углерода может заканчи-
ваться и нарушением фуроксанового кольца (см., например, 1.2.1.18,
1.2.1.19).
П.9.3.3. Образование аддуктов 4,6-диннтробеизофуроксана с нуклеофи-
лами. Особенно устойчивые аддукты с нуклеофилом получаются на основе
4,6-динитробензофуроксана. Были выделены и исследованы аддукты его с
метилатом калия, а также с гидроксидами калия, натрия, аммония,
серебра.
Аддукты 4,6-динитробензофуроксана с гидроксидами калия, натрия и
аммония получались при действии иа 4,6-динитробензофуроксан водными
растворами щелочных карбонатов или спиртовым раствором аммиака;
катион щелочного металла легко замещался на катион серебра обменной
реакцией с азотнокислым серебром. Эти аддукты представляют собой
интенсивно желтые или красные кристаллические, вещества, очень
взрывоопасные. Они вошли в литературу под названием «соли 4,6-
динитробензофуроксана». Впервые получивший их в 1899 г. Дрост [203]
высказал мнение, что катион в них занимает место протона, отщепив-
шегося непосредственно от атома углерода, и, следовательно, аниои
построен по типу 24. Этой формулы придерживалось затем большинство
исследователей, и даже в 1954 г. в ее пользу были истолкованы ИК-
спектроскопические данные [138]. Структура 24 вместе с тем вызывала
настороженность, так как «соли 4,6-динитробензофуроксана», по
результатам элементного анализа, содержали до одной молекулы воды
[203, 465, 466], которая не удалялась при нагревании, например, «калие-
вой соли», вплоть до температуры разложения ~160°С [241]:
27
28
U.9. Реакции бензофуроксанов 331
Хотя еще в 1903 г. Джексон и Эрл [467] высказали правильное
предположение, что соль является не продуктом замещения, а продуктом
присоединения и построена по типу аддуктов полинитроароматических
соединений с алкоголятами металлов (комплексы Мейзенгеймера), однако
лишь к 1965 г. были получены строгие доказательства такого типа
строения усилиями трех групп исследователей независимо друг от друга -
Брауна и Кейеса [241], Норриса и Осмундсена [466], Боултона и
Клиффорда [468].
Для аниона аддукта 4,6-динитробензофуроксана со щелочью в рамках
структурных представлений о комплексах Мейзенгеймера мыслимы три
формулы с отрицательным зарядом на нитрогруппе: 25, 26 и 27. В
указанных трех работах было установлено, что состав аниона и порядок
расположения в нем атомов полностью соответствуют формулам 26 и 27,
которые следует рассматривать как возможные резонансные формулы.
Обычно анион изображают единой формулой 28, где в условном виде
отражено рассредоточение заряда не только по нитрогруппам, но и по
другим частям молекулы.
Ход доказательства структуры аниона поучителен в том отношении,
что он сопряжен с тонким отнесением химических сдвигов спектров ПМР
бензофуроксановой системы и выявлением особенностей ее реакционной
способности. Поэтому полезно привести его здесь в достаточно полном
виде.
Во всех трех работах прежде всего было показано, что при подкислении
«калиевой соли 4,6-динитробензофуроксана» дейтерированной сериой [466,
468] или соляной [241] кислотой выделяется 4,6-динитробензофуроксан, не
содержащий дейтерия. Этим опытом решительно отвергалась формула 24.
При получении «калиевой соли» в дейтерированной воде ИК-спектр
соли содержал полосу поглощения в области 2520-2590 см1 [241, 466,
468], что свидетельствовало о наличии связи О-D и согласовывалось со
структурами 25-27. Эта полоса не исчезала при нагревании вещества при
Ю0°С в вакууме в течение 24 час., что исключало принадлежность ее
гидратной воде [466]. Кроме того, группировка СН-ОН была зафикси-
рована и ПМР-спектрами: при переводе 4,6тдинигробензофуроксана в его
аддукт с КОН (в «калиевую соль») в спектре ПМР (в ДМСО) взамен
одного из двух сигналов 5- и 7-СН (оба окодо 9 м.д.) появлялись сигналы
6,26 м.д. (ОН) и 5,94 м.д. (СН), взаимно’: расщепленные на дублеты с
J = 7,5 Гц; при получении же этого аддукта в дейтерированной воде
сигнал 6,26 м.д. исчезал, а второй сигнал оставался, но уже в виде
синглета [468]. (То же явление с несколько другими значениями
химических сдвигов описано и в остальных двух статьях.)
Однако эта серия результатов еще не позволяла судить о том, в какое
положение 4,6-динитробензофуроксана присоединяется гидроксил - 5 или
7, т.е. не позволяла произвести выбор между структурами 25 и 26(27),
пока не было сделано отнесение сигналов СН в исходном 4,6-динитробен-
332 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
зофуроксане. Это отнесение удалось осуществить при исследовании смеси
(29) дейтерированного и недейтерированного 4,6-динитробензофуроксанов,
приготовленной с помощью следующего ряда реакций [241], в котором
использовались ориентирующее влияние фуроксанового кольца при
нитровании (П.9.1) и полное блокирование таутомеризации его после
вступления нитрогруппы в положение 4 бензофуроксана (1.1.10.8):
Поскольку примерно у половины молекул конечного динитропронз-
водного положение 5 оказывается занято дейтерием, в ПМР-спектре
конечной смеси 29 сигнал 7-СН становится значительно интенсивнее, чем
сигнал 5-СН. По этому признаку и сделали отнесение обоих синглетов:
9,04 м.д. - 7-СН и 8,77 м.д. - 5-СН (в СН2С12).
После перевода смеси 29 в аддукт с КОН один сииглет СН превратился
в квадруплет СН-ОН, в котором протону при атоме углерода
принадлежал химический сдвиг 6,02 м.д.; второй же синглет СН сохранил
свой вид и имел химический сдвиг 8,57 м.д. Последний отнесли к 5-СН,
П.9. Реакции бензофуроксанов 333
поскольку при переходе к аддукту химический сдвиг незатронутого СН
должен претерпеть минимальное изменение:
Соединение
4,6-динитробензофуроксан
аддукт его с КОН
87-СН’ м‘Д-
9,04
6,02
S5-CH- М-Д-
8,77
8,57
Следовательно, гидроксил присоединяется в положение 7, что и должно
повлечь за собой значительное изменение химического сдвига СН ввиду
значительного изменения окружения протона - от тригонального углерода
к тетраэдрическому.
Допускавшаяся в работе [466] возможность перегруппировки Боултоиа-
Катрицкого исключается, так как она должна была бы привести к усиле-
нию сигнала 5-СН за счет сиг-
нала 7-СН, чего на самом де-
ле не наблюдалось при пере-
воде смеси 29 в аддукт с
КОН и обратном выделении
ее из аддукта подкислением
[241]. Перегруппировка само-
NO»
н он
го 4,6-динитробензофур оксана в условиях опытов также крайне малове-
роятна (ср. 1.3.2).
Наконец, для аниона аддукта 4,6-динитробензофуроксана рассматрива-
лась и структура 30, в которой фуроксановый цикл раскрыт до нитро-
оксимной группировки (ср. 1.4):
Была сделана попытка
проверить это предположение
с помощью меченых атомов
[466]. Если получить аддукт с
КОН в воде, меченной по
кислороду (Н218О), то в ад-
дукт входит метка. Но если
NOH
е
no2
К® NO?
31 Н ОМе
затем подкислить его раствором хлористого водорода в сухом хлористом
метилене, то обратно выделяется 4,6-динитробензофуроксан, не обога-
щенный кислородом 18О. Поскольку механизм циклизации предполагаемой
нитрооксимной группировки в фуроксановое кольцо неизвестен [11, Ш.З],
то из этого результата еще нельзя сделать вывод о существовании
структуры 30. Можно лишь отметить, что пока неизвестны какие-либо
факты раскрытия фуроксанового цикла до нитрооксимной группировки в
бензофуроксанах (1.4).
Аддукт 4,6-динитробензофуроксана с метилатом калия по аналогии с
предыдущим должен иметь структуру 31 [468]. ПМР-спектр в ДМСО
состоит из трех синглетов: 8,97 м.д. (5-СН), 6,02 м.д. (7-СН) и 3,37 м.д.
(ОМе). При подкислении аддукта дейтеросерной кислотой регенерируется
исходный недейтерированный 4,6-динитробензофуроксан.
334 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Показательно, что, согласно рентгеноструктурному анализу, аддукт 7-
метоксн-4,6-динитробензофуразана с метилатом калия (32) содержит
тетраэдрический углерод также рядом с гетероциклом, а не между
нитрогруппами [469]. Но особенно важно то, что детали структуры
свидетельствуют о концентрации анионного заряда на пара-нитрогруппе
(по отношению к тетраэдрическому углероду); в частности, в пара-
нитрогруппе связь CN укорочена, а связи NO удлинены по сравнению со
связями в орто-нитрогруппе (имеющей нормальные для нейтральных
ароматических нитросоединений геометрические параметры) и, кроме
того, пара-нитрогруппа повернута вокруг связи CN по отношению к
плоскости кольца лишь на 3°, а орто-нитрогруппа - на 11°. По данным
ренттеноструктурного анализа, аналогичное отличие пар а-нитро группы от
орто-нитрогруппы наблюдается также н в других комплексах Мейзен-
геймера: 33 и 34 [470, 471]. Поэтому в классическом изображении
строения наиболее близкими к реальности и являются формулы 32-34.
Однако сделанный позже рентгеноструктурный анализ [811] аддукта
7-метокси-4,6-динитробензофуроксана с метилатом калия (32а) показал,
что геометрические параметры обеих нитро групп практически одинаковы
стандартные отклонения 0,006- -ОДО8А
и 0,4—0,6°, Л = 0,069, 4рсктг =
= 1,69 г/см3
II.9. Реакции бензофуроксанов 335
(даже повороты вокруг связей CN близки: 3,9 и 6,0°) и не дают оснований
говорить о неравномерном распределении на них отрицательного заряда.
По аналогии с этим можно считать, что нет неравномерного
распределения заряда между двумя нитрогруппами и в анионах аддуктов
4,6-динитробензофуроксана с КОН (28) и МеОК (31). Отметим также, что
шестичленнын карбоцнкл в 32а практически плоский; углерод, несущий
две метоксигруппы и имеющий приблизительно ^-гибридизацию, выходит
из плоскости остальных пяти атомов углерода только на 0,067 А. Угол
наклона между плоскостями фуроксанового и карбоциклов составляет
всего лишь 1,9°.
Квантово-химические расчеты методом MNDO показали, что в анионе
31 большая часть отрицательного заряда сосредоточена на нитрогруппах,
в меньшей степени — на фуроксановом кольце и еще меньше — на карбо-
цикле, причем заряд на 4-CNO2-rpynne (-1,1) несколько больше, чем иа
7-CNO2-rpynne (-1,0) [812]. Для аниона аддукта4,6-динитробензофуроксана
с КОН более точно отражает истинное распределение электронов форму-
ла 26. Те же рассуждения справедливы и для строения аниона аддукта 31.
Таковы доказательства строения анионов аддуктов 4,6-динитро-
бензофуроксана со щелочными агентами.
Позже Террье и сотрудники [612] еще раз вернулись к этому вопросу.
Они снимали ПМР-спектры в нескольких растворителях, вводили метки
15N в одну 6-NO- и в обе 4- и 6-МО2-группы, снимали ,3С ЯМР-спектры,
измеряли константы спин-спинового взаимодействия, применяли различные
тонкие приемы ЯМР-спектрОскопии и однозначно еще раз установили, что
атака нуклеофила идет первоначально по углероду 7 (а не 5 с
последующей перегруппировкой Боултона—Катрицкого). Следовательно,
образование о-аддукта по положению 7 предпочтительно и термо-
динамически, и кинетически.
Присоединение гидроксила в положение 7 4,6-дннитробензофуроксаиа
происходит не только при действии щелочных агентов, но н при действии
воды [466]. Это уникальный [472, 473] случай, когда вода сама выступает
в роли нуклеофила, достаточно сильного, чтобы давать с полннитро-
ароматическим соединением аддукт типа комплекса Мейзенгеймера.
Благодаря стабильности образующегося аниона аддукт с водой 35 имеет
сильнокислый характер. Предполагается, что в воде он диссоциирован
нацело. Кроме того, и равновесие реакции с водой сильно сдвинуто
вправо:
NQ2 NO 2
336 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Кислотность 4,6-динитробензофуроксана, выраженная константой этого
равновесия (прн исключении фактически несуществующего, как
диссоциированного нацело в этих условиях, аддукта 35), составляет при
20° С рКа 3,73 [472, 473], 3,77 [460], т.е. равна кислотности столь сильной
органической кислоты, как муравьиная.
В 50%-ном спирте 4,6-динитробензофуроксан благодаря образованию
снльнокнслого аддукта с водой титруется как сильная одноосновная
кислота с точкой эквивалентности прн pH 7; насыщенный раствор его
в 50%-ном спирте имеет pH 3 [466]. 4,6-Динитробензофуроксан (благо-
даря все тому же образованию аддукта с водой) вытесняет СО2 нз водного
раствора бикарбоната натрия, на что неспособны другие тт-кнслоты,
например снмм, трнннтробензол и т.п. [95, 138, 203, 466]. Вследствие
сильной кислотной диссоциации аддукта с водой УФ-спектры 4,6-ди-
ннтробензофуроксана в воде н в растворе щелочи практически сов-
падают — в обоих случаях поглощение определяется общим анионом.
Лишь в безводных илн в достаточно кислых водных растворах, где
4,6-днннтробензофуроксан присутствует как таковой, УФ-спектры иные
[466].
Судя по этим свойствам, аннон 28 термодинамически значительно более
устойчив, чем аннон 36 и даже чем аннон 37. Отрицательный заряд в
анноне 28 рассредоточен больше. Отсюда следует, что фуроксаиовое ядро
принимает большее участие в рассредоточении отрицательного заряда по
аннону (т.е. в конечном итоге как бы имеет более электроноакцепторный
характер), чем нитрогруппа в
орто- нли мета-положенин по
отношению к месту присоеди-
нения нуклеофила. Другая
причина повышенной стабиль-
ности аннона 28 заключается
в том, что бензофуроксановая
система имеет менее арома-
тический характер, чем бензольная, н поэтому аннон 28 значительно
меньше, чем анион 36, стремится восстановить ароматическую систему
связей выбросом протона нз места присоединения нуклеофила [631].
В количественной форме сравнение термодинамической стабильности
можно провести с помощью рКа 4,6-диннтробензофуроксана, 1,2,3,5-
тетраннтро- и 1,3,5-трннитробензолов прн 25° С: 3,75; 9,62 и 13,43
соответственно. Эти величины характеризуют положение равновесия
между указанными ннтросое ди нениями и их анионами 28, 37 н 36 в воде
[473].
По мере повышения щелочности среды реакция 4,6-днннтробензо-
фуроксана с водой все больше уступает место прямому присоединению
нона гидроксила в положение 7 [472,473]:
11.9. Реакции бензофуроксанов 337
Прн pH < 7 к 4,6-днннтробензофуроксану присоединяется только вода, а
при pH > 9 — только гидроксил. В интервале pH от 7 до 9 конкурируют
обе реакции.
Кинетические данные и изотопный эффект указывают на возможность
кислотно-основного катализа этих реакций [473].
Изучив кинетику превращений 4,6-динитробензофуроксана в широкой
области pH водных растворов, Террье, Милло и Норрис [472, 473]
показали, что почти полный переход в аиион 28 достигается еще в кислой
среде — прн pH 5, а прн дальнейшем повышении значения pH появляется
новая частица, которая, по их мнению, представляет собой днанион 38 и
образуется путем отрыва протона от окснгруппы аннона 28:
Выраженная константой этого равновесия кислотность pX"a аннона 28
составляет 11,80.
Такого рода представление согласуется с тем, что у аннона 31 в среде
метанола не обнаруживается никаких признаков дальнейшей ионизации с
повышением концентрации метилата калия [472, 473].
Способность гидроксила в анионе 28 ионизироваться с отдачей протона
не наблюдалась для других комплексов Мейзенгеймера и свидетельствует
еще раз об очень большой электроноакцепторной силе фуроксанового
ядра.
Нуклеофильной атаке молекулы воды сильно способствует диметнл-
сульфокснд: прн увеличении концентрации днметнлсульфокснда от 0 до
90% константа скорости растет от 1,9 10‘2с-1 до 1,33 с-1. Если учесть,
что количество воды в растворе уменьшается н что в реакции участвует
только 1 молекула воды, то такое увеличение константы скорости
отражает 1000-кратное увеличение реакционной способности воды как
нуклеофила [613].
Прн образовании метокснаддукта 31 в среде метанола природа
атакующей частицы с изменением pH среды меняется аналогично тому,
как мы видели в случае чисто водной среды: прн pH < 9 атакующей
частицей является молекула МеОН, прн pH > 11 — нон МеО". а в
338 IL Реакция с сохранением фуроксанового цикла
интервале pH от 9 до 11 конкурируют обе реакции. Кинетические
исследования, однако, выявляют ту особенность, что ион МеО- действует
не как нуклеофил непосредственно, а как основной катализатор для МеОН
и, следовательно, имеет место согласованный механизм [614]:
4,6-Дннитробензофуроксан может давать комплексы Мейзеигеймера и с
другими нуклеофилами. Это свойство нашло отражение в механизме,
предлагавшемся для объяснения ускорения образования нона 28 под
влиянием карбонатов и бикарбонатов [473]:
При пропускании аммиака через раствор 4,6-дннитробензофуроксана в
хлористом метилене выпадает кирпично-красный осадок аммониевой соли
аддукта 53 [600]:
Н.9. Реакции бензофуроксоиов 339
В осадке содержится небольшая примесь бис-аддукта 54. Последний не
образуется прн обратном порядке смешения реагентов, т.е. прн поддер-
жании постоянного избытка аммиака.
Если к метанольному раствору равномолекулярнон смесн 4,6-днннтро-
бензофуроксана и хлорида аммония добавить метанольный раствор
КНСО3, то выпадает кирпнчно-красный осадок калиевой солн аддукта (53,
К+ вместо NH4). При мольном соотношении 4,6-динитробензофуроксана и
хлорида аммония 2:1 выпадает кнрпично-красная калиевая соль бис-
аддукта (54, К+ вместо NH4).
Аналогичными реакциями в метаноле получены красные солн аддуктов
с гидроксиламином (55) [600, 793] н гидразином (56 н 56а) [600]:
56а
Вспомним, что под влиянием этих реагентов (и анилина, к которому мы
сейчас перейдем) бензофуроксаны обычно восстанавливаются до о-хи-
нондиокснмов (раздел 1.2.2). Но в 4,6-дннитробензофуроксане электро-
фильность бензольного ядра настолько повышена, что реагент направ-
ляется к бензольному, а не к фуроксановому кольцу.
Если 4,6-дннитробензофуроксан обработать достаточно большим
количеством гидрокснламнна в снльнощелочной среде, то происходит
замена атомов водорода на аминогруппу [698]:
NHjOH
КОН
1) КНСОз в воде, 2) NH2OH НС1, 25°С, 3,5 часа. 3) SWKOH, 0°С, 3,5 часа, 4) НС1.
Ариламины, как установили Норрнс н Бансел с сотрудниками, так-
же дают о-комплексы, присоединяясь как атомом азота аминогруппы,
так н углеродным атомом бензольного кольца [601, 602, 616, 617, 633,
634]:
340 II. Реакция с сохранением фуроксанового цикла
Использовались также и замещенные анилины: N-Me [601, 602], N,N-Me2 [601. 602, 617],
4,N,N-Me3 [602]. 2,4,6-Ме3 [602, 617], 4-Ме [601. 617]. 2.6-Ме2.3,5-Ме2 [617], 2-Ме. 2-С1,
2-NO2. 3-NO2.4-NO2 [602].
Первой ключевой особенностью этой схемы является необходимость
достаточно сильного основания для депротонирования первоначального
комплекса а, чтобы образовался комплекс б. Если такого основания нет,
то преимущественно образуется комплекс г. Энергетические барьеры
образования первоначальных комплексов айв (по атомам N и С анилина
соответственно), по-виднмому, не очень различаются5, но в комплексе а
нарушается ароматическая система анилина и возникает большая
движущая сила для отщепления протона фенильной группы, чтобы
ароматическая система восстановилась. Поэтому из комплекса в, в
отличие от комплекса а, протон выбрасывается значительно легче и
необратимо; это вторая ключевая особенность реакционной схемы.
Содействия растворителя в этом процессе, по-видимому, вполне
достаточно, не говоря уж о содействии непрореагировавшего анилина или
накопившегося конечного продукта д. От комплекса же а легче, чем
протон, отщепляется весь фениламмониевый остаток, являющийся
прекрасной уходящей группой, поэтому равновесие лишь слабо сдвинуто в
сторону а. Благодаря необратимости стадии отщепления протона при
образовании С-комплекса г и обратимости всех стадий образования N-kom-
плекса а с течением времени весь N-комплекс, сколько бы его первоначаль-
но ни образовалось, в конечном итоге переходит в С-комплекс. Другими
5 Вследствие чрезвычайно высокой электрофильности 4,6-динитробензофуроксана. Согласно
известному правилу, чем выше активность частицы, тем меньше ее избирательность, т.е.
энергетические барьеры по разным центрам атаки все больше выравниваются.
11.9. Реакции бензофуроксанов 341
словами, образование N-комплекса находится под кинетическим контро-
лем, а С-комплекса — под термодинамическим.
Эти представления основываются на фактах и согласуются с ними. Так,
при добавлении к 4,6-динитробензофуроксаиу 1 моля анилина в диме-
тилсульфоксиде через 1 мин. выпадает количественно осадок комплекса г.
Комплекс а не может стабилизироваться отщеплением протона, так как
нет избытка основания. Если этот избыток обеспечить, взяв в реакцию не
1, а 2 моля аиилииа, то быстро образуется смесь комплексов б и д (1:1), но
за 30 мин. б целиком переходит в д. Если же взять 1 моль анилина и
1 моль сильного основания триэтиламина (или 1,4-диазабицикло[2.2.2]окта-
на), то в смеси образовавшихся комплексов б и д будет преобладать
первый (9:1), который теперь превращается в д очень медленно (через 36
час.), но по-прежнему фактически полностью [616].
Взаимодействие с ариламинами протекает медленнее, чем с аммиаком.
Если при реакции с аммиаком в метаноле осадок комплекса выпадает
быстро, то с анилином осадок выпадает в течение нескольких часов, с
хлоранилином — в течение нескольких дней, а с нитроанилинами реакция
идет только в ДМСО, где полупериод ее составляет около 40 час. [602].
Диполярные апротонные растворители облегчают эту реакцию, проте-
кающую с разделением зарядов.
При наличии пара-заместителя в ариламине a-комплекс образуется по
орто-положеиию, как, например, в случае N,N-диметил-п-толуидина[602],
4-метил анилин а [601,617]. Если заняты все орто- и пара-пол ожеиия (2,4,6-
триметиланилин), то получается только п-комплекс; образование сг-ком-
плекса по аминогруппе затруднено, видимо, стерически [617]. пара-Нит-
роаиилин, в котором нуклеофильность очень ослаблена, дает лишь
комплекс с частичным переносом заряда [602].
Если к С-комплексу добавить второй моль 4,6-динитробензофуроксана и
сильное основание, то образуется смешанный N.C-о-комплекс [616]:
е
+ 2Et3NH.
342 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Для того чтобы перейти от аииоииого N-ст-комп лекса аминов к нейт-
ральному 7-аминозамещенному 4,6-динитробеизофуроксаиу, Горманн, Ник-
лас и сотрудники использовали в реакции ацилированные амины — N,N-
диациламииы [624, 625, 699] или N-ациланилиды [624,627,700], а получен-
ные комплексы окисляли азотной кислотой [624,625]. Ациламины вводят в
реакцию в виде заранее приготовленных натриевых или калиевых солей:
выход 92-96%
DAtfNO,
2)!!NO^
б *
выход 70-80% (из Ассоли)
Т. пл. ,‘С
сукцкккмядо: 254-257*С
фтальимидо: 244-248*С
(HCOJjN-NfV 266-274*С
выход 70*97%
выход 70-80%
а. 1 моль в ТГФ. О—20°С, 0,5—1 час. (R' = Н, 2-Et. 4-Ме, МеО, Cl, NMe2)
б. 65—75%-ная HNO3 (10—80 молей), 0—30°С, 1 час, выход Ag-соли 70—84%; окисление
№(К)-солей дает низкие выходы.
Все продукты реакции подробно исследованы методом 13С ЯМР-спект-
роскопии [626].
При обработке ациламиниых комплексов водой получаются фуразаио-
вые производные [624, 627, 701, 702] (см. разд 1.2.1.24).
Фенол, согласно Банселу с сотрудниками [617], реагирует с 4,6-динитро-
беизфуроксаном только в виде аниона и дает продукт присоединения
только с участием углерода. Не исключено, что феиоксидиый анион ата-
кует и своим атомом кислорода, но образовавшийся продукт диссоциирует.
В реакцию вводят соль фенола, либо сам фенол с добавкой эквивалента
сильиоосиовиого амина (EtjN), Комплекс в ДМСО образуется в течение
нескольких минут:
II.9. Реакции бензофуроксанов 343
Так же реагирует и 2,6-диметилфенол. 3,5 - Диметил феи ол присоединяется
орто-положеиием как меиее стерически затрудненным.
Фенол постепенно (в течение нескольких недель) вытесняет мето-
ксигруппу из комплекса 31, демонстрируя большую стабильность С-ком-
плекса по сравнению с О-комплексом [617]:
рьон
в дмсо
+ МеОН.
Однако присоединить по фенольному фрагменту С-комплекса еще одну
молекулу 4,6-дииитробеизофуроксаиа, добавив еще один эквивалент EtjN,
не удалось.
Комплекс с фенолом при достаточно сильном подкислении протоии-
руется по иитрогруппе [617]:
Анизол с 4,6-дииитробеизофуроксаном ие реагирует [617], но с накоп-
лением метоксигрупп нуклеофильность повышается и 1,3,5-триметок -
сибеизол, согласно Террье с сотрудниками, уже дает С-комплекс [618].
Особенность этого комплекса в том, что в нем самопроизвольно происхо-
дит постепенный процесс окислительной ароматизации бензофуроксаиовой
системы с выбросом гидрид-иоиа:
344 П. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Кинетические исследования полностью подтвердили этот механизм
[619, ссылка 9]. Это явление тем более удивительно, что обычное, прямое
окисление комплекса происходит только при действии столь сильных
окислителей, как КМпО4. Ключевую роль в самопроизвольном отщепле-
нии гидрид-иона играет свободный протон. Если заменить его катио-
ном металла, то получаются вполне стабильные соли. Но они плохо
растворимы в полярных растворителях, включая воду. Пытаясь при-
дать солям растворимость, авторы решили в качестве катиона
использовать протонированный амин, а чтобы протон был прочно связан
с амином, взяли 1,8-бис-(диметиламино)нафталин, который благодаря
пространственной близости аминогрупп удерживает протон, как известно,
необычайно прочно (за что приобрел название "протонная губка”). Дей-
ствительно, такая соль, и весьма стабильная, получилась. Но неожи-
данно оказалось, что сама "протонная губка” может реагировать с 4,6-
днннтробензофуроксаном как нуклеофил по положению 7, давая
о-комплекс, в котором отщепившийся протон прочно удерживается двумя
аминогруппами [619]:
красно-оранжевые кристаллы не плавятся до 300°С (темнеют при 200—23О°С)
Обе аминогруппы ’’протонной губки”, в силу пространственных затрудне-
ний, вывернуты нз плоскости нафталинового ядра н практически не могут
подавать в него свои свободные пары электронов. Поэтому нуклео-
фильная способность атомов углерода "протонной губки” очень ослабле-
на. Это еще раз подчеркивает чрезвычайно высокую электрофиль-
ность положения 7 у 4,6-динитробензофуроксана, способного присоеди-
нять столь слабые нуклеофилы. Благодаря этой способности за 4,6-
динитробензофуроксаном в современной литературе закрепился термин
’’суперэлектрофил”.
В такую же реакцию образования a-комплекса, как показал Террье с
сотрудниками, вступают пятичленные ароматические гетероциклы, реаги-
руя своими а-положе ниями [628]:
11.9. Реакции бензофуроксанов 345
(X = NH,NMe,O)
Атака идет непосредственно по а-положеиию гетероцикла, так как пиррол
и N-метилпиррол реагируют одинаково. Реакция заканчивается за
несколько минут. При проведении ее в ацетонитриле выпадают темно-
оранжевые кристаллы a-комплекса в ’’кислой" форме (50); в днметнл-
сульф оксиде все остается в растворе. С тиофеном и селенофеном реакция
идет сложнее.
Если a-положения закрыть заместителями, то реагирует [3-положение,
причем только одно [620,621]:
Так реагировали следующие соединения;
Me
[628]
346 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Отметим, что индол реагирует р-положением, даже когда а-положение
свободно [621, 628].
Так же как и комплекс с 1,3,5-триметоксибензолом, эти комплексы в
среде ди метил сульфоксида постепенно теряют гидрид-ион, превращаясь в
7-гетерилзамещенный 4,6-динитробензофуроксан [618].
С помощью дейтерометки было установлено отсутствие изотопного
эффекта, следовательно, отщепление протона от гетероцикла в первона-
чально образующемся цвиттер-иониом комплексе А происходит быстро,
как это свойственно электрофильному ароматическому замещению. В
данном случае роль электрофила играет 4,6-динитробензофуроксан. При
использовании в качестве субстратов 2,5,М-триметилпиррола, индола и
2-метилиндола кинетическими исследованиями было установлено, что
4,6-динитробензофуроксан более сильный электрофил, чем ноны л-нитро-
фенилдиазония и гидроксония НзО+, в десятки раз превосходя их по кон-
станте скорости [621].
Чем выше ароматичность гетероцикла, тем больше стремление
восстановить ее потерю в промежуточном комплексе А выбрасыванием
протона из места присоединения. Чем меньше ароматичность, тем медлен-
нее отщепляется протон. Этим можно объяснить отклонение от общей ли-
нии поведения гетероциклов 2,5-диметилфурана, который в продукте
реакции оказывается присоединенным не положением 3 цикла, а
углеродным атомом одной из метильных групп. Предполагается, что
первоначально присоединяется цикл, но в силу недостаточного стремления
восстановить нарушенную ароматичность отщепление протона от цикла
идет медленно и отщепляется протон от метильной группы, по которой и
происходит электрофильная атака второй молекулы 4,6-динитробен-
зофуроксана [620]:
Н
л—^(ДНБФ0)° Л®,
Ме/\/^С1Й ДНБФО
а-Комплекс образуется и с чисто углеродным пятичленным циклом
молекулы индена. Интересной особенностью этого комплекса является
завязывание ковалентной связи с нитрогруппой, за счет чего возникает
дигидрооксазиновый цикл, который, впрочем, легко размыкается прн
действии слабых нуклеофилов [622];
П.9, Реакции бензофуроксанов 347
Имидазол связывается в a-комплексе атомом азота [623]:
(С 1,3,5-трннитробензолом имидазол образует a-комплекс, реагируя
только в виде N-аннона.)
То, что имидазол атакует своим пиридиновым атомом азота, доказано
реакцией с N-замещенным имидазолом [623]:
Me
Благодаря своей высокой электрофильности 4,6-динитробензофуроксан
способен образовывать о-комплексы с кетонами, причем без добавки
348 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
оснований — достаточно присутствия даже очень малого равновесного
количества енола [629]:
МеСОСНг
Комплексы с другими кетонами:
Строение a-комплекса с 2-нитропропаном доказано ренгенострук-
турным анализом [630]. Прн действии оснований от комплекса легко
отщепляется HN02:
Углеродный шестнчленный цикл комплекса не совсем плоский; атомы
С4 и С? отклонены от плоскости остальных четырех атомов на -0,2 и
~О,ЗА соответственно в одну и ту же сторону. Длины связей СС вокруг
тетраэдрического атома С7 в среднем равны 1,53А, т.е. фактически оди-
нарные. Тем не менее остальные четыре связи цикла по длине (1,39—
1,43А) близки к ароматическим (1,39—1,40А) и, следовательно, они могут
участвовать в делокализации электронов. Кроме того, связи NO в нит-
рогруппах удлинены по сравнению с ароматическими нитросоедннениями
(1,23—1,27 против 1,22А), а связи CN — укорочены (1,38—1,42 против
1,47А), т.е. обе нитрогруппы по этому признаку приобретают сходство с
II.9. Реакции бензофуроксанов 349
анионными ннтрогруппами в солях нитросоедннений н тоже могут
участвовать в рассредоточении отрицательного заряда по молекуле.
Правда, связь С5—С$ (1 ,ЗбА) заметно укорочена по сравнению стремя
другими (1,41—1,43А), а связь CN нитрогруппы в положении 4 заметно
короче, чем интрогруппы в положении 6 (1,38 против 1,42А), поэтому
существенный вклад в общее распределение отрицательного заряда
должна вносить хиноидная структура Б. В статьях часто нс-пользуют эту
структуру для изображения заряженных a-комплексов 4,6-дннитробензо-
фуроксана.
Фуроксановое кольцо плоское. Но оно довольно сильно наклонено к
шестичленному карбоциклу — на 14° н поэтому не в полную силу может
участвовать в резонансном рассредоточении анионного заряда. Связь C=N
(1,33А) несколько удлинена против среднестатистической (1 ,ЗОА), что
может рассматриваться как некий признак участия. Поскольку чрезвы-
чайно большая электрофильность 4,6-динитробензофуроксановой системы
налицо, то высказывается мнение, что сильный электроноакцепторный
эффект фуроксанового кольца имеет главным образом индуктивный ха-
рактер [630]. Нужно заметить, что в самом 4,6-дннитробензофуроксане
[242], а также в о-комплексах 4,6-дннитробензофуразана [459] оба цикла
лежат в одной плоскости.
Насколько велика электроноакцепторная способность 4,6-динитро-
бензофуроксанового остатка, видно из того, что даже метильная группа в
положении 7 становится весьма кислой [631]:
Диссоциация сопровождается красным окрашиванием раствора.
В водном растворе полупернод установления этого равновесия
составляет 10 мин. Кислотность, выражаемая константой равновесия,
достигает рКд 2,50 в воде и 5,20 в метаноле. Она выше, чем у самого 4,6-
диннтробензофуроксана (3,73 в воде). Это объясняется большей дело-
кализацией заряда и, следовательно, меньшей скоростью протонирования
аниона. Если сравнить СН-кнслотность (ptfj обычных нитросоединений —
MeNO2 (10,28), PhCH2NO2 (6,77), CH2(NO2)2 (3,57), HC(NO2)3 (0,14), то
увидим, что только тринитрометан имеет превосходство по кислотности.
Установлено, что протонированных по нитрогруппе частиц (нитроновая
форма) практически нет.
Сера в тнолах образует прочные a-комплексы с 4,6-днннтробензофу-
роксаном [615]:
350 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
ТМ<Л
Цистеин, имеющий кроме серы еще два комплексообразующих цент-
ра — NH2 н СООН, образует a-комплекс (В) именно с серой, причем
осадок выпадает сразу просто прн добавлении цистеина к 4,6-диннтро-
бензофуроксану в водной среде; комплекс устойчив в свободном виде
(т. взр. 128° С) и в растворе в ДМСО. То же самое наблюдается н для
п-аминотиофеиола [633].
Ионы J-, N3 и CN- также образуют аддукты, которые наблюдались
спектроскопически в безводных растворителях (катион R4N+), но ие были
выделены в свободном виде. При использовании KN3 в воде илн метаноле
получались только гидрокси- (28) и метокси- (31) комплексы [600].
4,6-Динитро-7-метоксибензофуроксан при действии нуклеофилов не
только образует комплекс Мейзенгеймера, но н подвергается демети-
лированию, по-видимому, путем прямой атаки по углероду метильной
группы [474]:
NQi
Комплексообразование происходит быстро и обратимо, а деметилиро-
вание — медленно и необратимо, поэтому через определенное время в ре-
акционной смеси остаются только продукты деметилирования. При дей-
ствии трнэтнламнна илн карбонат-аниона протекает только деметилиро-
вание, притом быстро. Подобная реакция деметилирования известна и для
соединений нитроароматического ряда, но в данном случае она протекает
особенно легко. Это связано с тем, что вытесняемый аннои представляет
собой необычайно легко уходящую группу, как видно из высокого значе-
ния кислотности соответствующего гидроксильного производного (П.9.6).
П.9.3.4. Образование аддуктов 4- и 5(6)-иитробеизофуроксанов с
нуклеофилами. 4- и 5(6)-Ннтробензофуроксаны, судя по спектральным
J 1.9. Реакции бензофуроксанов 351
данным, также образуют аддукты со щелочью, но последние недостаточ-
но устойчивы для выделения в свободном виде в отличие от соответст-
вующих аддуктов 4-нитробензофуразаиа [460]. ЯМР-спектроскопическое
исследование на ядрах *Н [154, 475, 476] и 13С [475] показало, что при
действии нуклеофила на 4-иитропроизводное тотчас образуется аддукт по
положению 5 (39), но постепенно ои практически исчезает и накапливается
термодинамически более выгодный аддукт по положению 7 (40):
(R = H [154,475],
МеО [476])
40
Если слить реагенты при -20°С, в растворе наблюдается аддукт 39, при
20°С — только аддукт 40. При R = МеО аддукт 40 удалось выделить, но
при R = Н происходит дальнейшее превращение (1.2.1.19). Последова-
тельное образование аддуктов 39 и 40 установлено также при действии
аииоиов г'-РгО® н CN® [154а]. Образование комплекса зафиксировано и с
анионом N-формил-л-метоксианилида как для 4-, так и для 5(6)-нитро-
беизофуроксана [635].
Кинетическое исследование [476а] показало, что на самом деле атаке
нуклеофилом с самого начала подвергаются оба положения бензольного
кольца — 5 и 7 — с одновременным образованием обоих аддуктов — 39 н
40. Однако соединение 39 образуется значительно быстрее (в 70 раз), чем
40, поэтому его н обнаруживают в первую очередь. Зато аддукт 40 значи-
тельно более стабилен (ои в 3160 раз медленнее распадается иа исходные
компоненты, чем 39), поэтому он в конечном итоге накапливается и
оказывается практически единственным продуктом реакции:
NO2
Большая стабильность аддукта 40 свидетельствует о том, что нитро-
группа в пара-положеннн к месту атаки более эффективно делокализует
352 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
отрицательный заряд, чем орто-иитрогруппа или фуроксаиовое кольцо. В
свою очередь, фуроксаиовое кольцо более эффективно делокализует
отрицательный заряд, чем ортонитрогруппа, как было показано выше при
сравнении анионов 28, 36 и 37.
На примере 4-нитро-7-метоксибеизофуроксана показано, что лишь в
очень щелочной среде при р5+ от 13,6 и выше6 аддукт образуется исклю-
чительно путем атаки метокси-аниона. В интервале pS+ от 13,6 до 4 наря-
ду с метокси-анионом в образовании аддукта участвует и не диссоциирован-
ная молекула метанола. Распад аддукта в очень щелочных средах вплоть
до pS+ 9 происходит путем прямой диссоциации на метокси-анион и
4-нитро-7-метоксибензофуроксан. При понижении щелочности и переходе
в кислую область вплоть до pS+ 4 диссоциация аддукта катализируется
протонами. При дальнейшем повышении кислотности механизм диссоциа-
ции снова меняется и удается зарегистрировать образование короткоживу-
щего протонированного аддукта, предшествующего диссоциации на моле-
кулы метанола и исходного фуроксана. Предполагается, что местом про-
тонирования является нитрогруппа [477].
При действии едким кали [240а] атака может осуществляться не только
в кольцо, но и по метильной группе с образованием калиевой солн 7-окси-
4-нитробензофуроксана (деметилирование, как и при реакции 4,6-динитро-
7-метоксибензофуроксана со щелочью, см. выше).
Кинетические и термодинамические характеристики процесса образова-
ния аддукта подробно исследованы также на примере 4-нитро-7-(|3-окси-
этокси)бензофуроксана, дающего внутримолекулярный аддукт спирановой
структуры 41 [478, 632]:
6 pS+ = -Ig ан+
11.9. реакции бензофуроксанов 353
По термодинамической стабильности этот аддукт в 2,7 раза уступает
соответствующему фуразановому аддукту. (Аналогично, фуроксановый
аддукт 31 в 2 раза менее стабилен, чем соответствующий фуразановый
аддукт [478].) Это можно интерпретировать как проявление меньшей
электроноакцепторной способности фуроксанового ядра по сравнению с
фуразановый. Но в метанольном растворе, напротив, фуроксановый
аддукт 41 и соответствующий ему диметоксильный примерно вдвое более
стабильны, чем аналогичные фуразановые [632]. Такое колебание
относительной стабильности может быть следствием разной сольватации
N-оксидной группы в разных растворителях [632]. Отсюда видно, что
небольшая разница в стабильности не может служить надежной опорой
для суждения о степени электроакцепторного влияния. Поэтому тот факт,
что оба аддукта (41 и соответствующий фуразановый) лишь ненамного
(в 2—5 раз) уступают по стабильности соответствующему тринитро-
бензольцому спирановому аддукту 42, следует интерпретировать с осто-
рожностью в смысле сравнения стабилизирующего (электроноакцепторно-
го) действия этих гетероциклов и двух ннтрогрупп. Во всяком случае раз-
ница этого действия вряд ли может выходить за пределы одного порядка.
Напомним для сравнения, что, по данным ПМР-спектроскопии [11, с. 60],
каждый из гетероциклов действует несколько слабее двух нитрогрупп.
Образование и распад фуроксанового аддукта происходят в сотни раз
медленнее, чем распад соответствующего фуразанового, по-видимому, из-
за трудности реализации переходного состояния [478].
Если карбанион, образующий о-аддукт, сам несет при анионном центре
легко уходящую анионную группу X (например С1), то происходит так на-
зываемое викариозное нуклеофильное замещение (vicarious nucleophilic
substitution) атома водорода. Легко уходящая анионная группа как бы
передает свои функции нуклеофильного замещения карбаниону, '’пере-
доверяет" ему роль заместителя. Уход анионной группы X- вызывается
отщеплением протона основанием от места присоединения карбаниона.
Прн последующей обработке реакционной смеси кислотой протон воз-
вращается к другому углероду, к которому раньше был присоединен X.
Такого рода реакции хорошо известны в нитробензольном ряду, как схема-
тически показано ниже:
СООМе
°сн
'С1
В ряду 4-нитробензофуроксанов такая реакция осуществлена с сульфо-
нилметилхлоридами [692]:
12 Хмельницкий Л.И.
354 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
cich2so2r
r Ph /-Bu NMe2
Т.пл., °C ^208 194 185
Выход, % 35-61
C1CH2SO2R (1,2 моля), NaOH (10 молей), в ДМСО, ~ 20°С, 20 мин., затем разб. НС1 со
льдом.
Замещение направляется н в положение 5, но образовавшийся продукт
замещения быстро перегруппировывается по Боултону-Катрицкому в
7-сульфонилметилзамещенный продукт уже при обработке реакционной
массы. При наличии 5- илн 7-метоксигруппы влияние сульфоннлметнльной
группы в заметной мере уравновешивается, перегруппировка Боултона-
Катрицкого замедляется и за ней можно следить. Было установлено, что
атака нуклеофила (тозилметилхлорида), действительно, направляется по
обоим положениям, 5 и 7, но термодинамически менее стабильный изомер
в конце концов переходит практически полностью в более стабильный, а
именно в тот, в котором рядом с нитрогруппой оказывается метоксигруппа
как менее громоздкая.
5-Нитробензофуроксан в эту реакцию не вступает.
П.9.3.5. Образование аддуктов 4,6-£ис-(трифторметилсульфоиил)бензо-
фуроксаиа с нуклеофилами. Группа CF3SO2 более сильный электро-
ноакцептор, чем NO2-rpynna. Химические сдвиги протона в положении 7
тоже свидетельствуют об усилении электроноакцепторного влияния по
мере замены в 4,6-динитробензофуроксане сначала 6-NO2 и затем 4-NO2-
группы на трнфторсульфоннльные: 9,04, 9,34 и 9,55 м.д. Поэтому 4,6-бис-
(трифторметилсульфонил)бензофуроксан образует более прочные комп-
лексы, чем его дннитроаналог. Например, рКа этих соединений в водном
ацетонитриле (1:1, об.) соответственно равны 2,85 и 3,79, т.е. первый
дает примерно в 10 раз более стабильный комплекс с водой, чем второй
[636]. Правда, рассчитывали на большее, так как 1,3,5-трис-(трифторме-
тилсульфоннл)бензол дает комплекс с метокси-анионом, который в 106 раз
термодинамически стабильнее аналогичного комплекса 1,3,5-тринитро-
бензола [637].
Комплекс с водой был выделен в виде бесцветной калиевой соли. В
растворе этой соли в ДМСО обнаруживается диссоциация гидроксила
[636]:
выход 68%
11.9. Реакции бензофуроксанов 355
Аналогичные комплексы образуются с анионами МеО~, МеСО2 н N3. Комп-
лекс с МеО~ получается действием КНСО3 в МеОН, другие два комплек-
са - действием АсОК н NaN3 в ДМСО или MeCN, 4,6-Днннтробензофурок-
сан образует комплекс с NaN3 медленнее, а с АсОК происходит быстрое
осмоленне.
С хорошим выходом (90-97%) получены калиевые соли гидрокси- и
метокси-комплексов также и для 4-ннтро-6-трифторметилсульфонил-
бе нзофурокса на.
П.9.4. Присоединение по двойным связям
Способность бензофуроксана присоединять реагенты по двойным
связям углеродного кольца рассматривается как указание на определен-
ную хиноидность его структуры. Стало традицией относить к этому
разряду реакций в первую очередь присоединение брома при облучении
светом:
Вг2 (2 моля), в CS2> - 20°С, на ярком дневном свету, 8 час. [ 19].
Вг2 (2 моля), в CS2, УФ-лампа 275 Вт, 3 часа [479].
Получаются с количественным выходом два изомера: с т. пл. 172° С
(основной продукт) и 117°С (из маточника). Выход второго изомера
повышается, если вести бромирование в ледяной уксусной кислоте в
присутствии 4 молей безводного ацетата натрия [19].
При действии на тетрабромид основных реагентов отщепляется 2
молекулы бромистого водорода и получается дибромбензофуроксан. В
зависимости от природы основного реагента отщепление происходит из
разных положений кольца (см. с. 356).
Строение продукта отщепления при действии щелочи в первой
публикации [19] было дано неправильно (4,6-дибром-). Правильная
формула была установлена в работе [479] и затем подтверждена анализом
ПМР-спектра [105],
По двойным связям бензофуроксановой системы присоединяются также
1,3-диеновые углеводороды [33]. Присоединение происходит, когда двойные
12*
356 II. Реакция с сохранением фуроксанового цикла
а. КОН
Т.пл. 132°С,
выход 60% [479]
б. пиридин
АсОК
выход 4-32% выход 23-31%
а. 15%-иый КОН [19,479]
б. пиридин (31 моль), 25°C, 2 часа [480]. АсОК (4,5 моля) в АсОН, кипячение, 24 часа [4801.
связи активированы нитрогруппами:
Me Me
(3,3 моля)
Т. пл. 112°С, выход 21 %
в СНС13, кипячение 170 час.
без растворителя, ~ 20°С, 14 сут.
Т. пл. 192°С, выход 18%
11.9. Реакции бензофуроксанов 357
Ri Н Nfe Н(Ме)
R; н Me Ме(Н)
Т. пл., °C 148 152 125
Выход, % 8 85 35
(Положение Me не установлено.)
Сам беизофуроксан при реакции с днметилбутадненом дает сложную
смесь веществ, в которой не было обнаружено продуктов присоедине-
ния.
Нитрилоксиды присоединяются по обеим двойным СС-связям бензо-
фуроксана строго стереоспецифично, а регионапраелейность в значитель-
ной мере определяется характером граничных молекулярных орбиталей
реагентов [607, 608]. Поэтому из двух находящихся в равновесии изоме-
ров бензофуроксана 2,4,6-три мети л бе изо нитрил оксид реагирует с одним
изомером, а 2,6-дихлорбензоиитр ил оксид - с другим (см. с. 358):
358 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
(Аг'=2,4,6-Ме,СвН2;
Аг’-г.б-а^н*)
(1-2моля)
АгЧмО
Получаются только бис-аддукты. При введении в бензофуроксан
электронодонорного заместителя дезактивируется та двойная связь, при
которой он находится, и присоединение иитрилоксида идет в первую
очередь по соседней двойной связи и с трудом - по второй:
В данном случае, помимо бис-аддуктов, выделены и моно-аддукты.
Регионаправленность оказывается одинаковой для обоих нитрилоксидов.
Метоксигруппа еще сильнее дезактивирует двойную связь, и полу-
чаются только моно-аддукты:
ArCNO
в СН2С12
иипнче нив,6 сут.
11.9. Реакции бевэофуроксанов 359
ArCNO
в CHjClj
кипячеиие,бсут.
Две метильные группы в положениях 5,6 также обусловливают об-
разование только моно-аддуктов; здесь добавляется еще и влияние
возросших стерических помех. Общие выходы аддуктов - до 50% на
взятый фуроксан. Побочно получается продукт (до 12%) другого
направления реакции - типа бейрутской (см. раздел 1.6.1.15), которая
становится главной при введении электроотрицательных заместителей в
беизофуроксан [608].
Диазометан при действии на 4-нитробензофуроксаи наращивает цикло-
пропановое кольцо иа дройной связи рядом с нитрогруппой [722]:
сн 2n2
Т.пл. 89*С,
выход 20%
CHjNj (4.5 моля), в эфире-диоксане.
Без нитрогруппы или с 5(6)-нитрогруппой происходит только осмоление.
Диазоуксусный эфир наращивает пиразольное кольцо, причем нитро-
группа отщепляется [723]:
(R = Me,Et)
выход 82'85%
360 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
IL9.5. Образование тг-комплексов
Нитропроизводные бензофуроксана весьма склонны к образованию
молекулярных тт-комплексов с ароматическими углеводородами н некото-
рыми их производными. Эту склонность проявляют и другие нитро-
производные ароматического типа, из которых особенно выделяются в
этом отношении 1,3,5-тринитробензол и 2,4,7-трннитро флуоренон. Нит-
росоединения выступают в роли акцепторов тт-электронов по отношению
к своим партнерам - ароматическим углеводородам (донорам тт-элект-
ронов).
В 1899 г. Дрост наблюдал образование твердого комплекса между 4,6-
динитробензофуроксаном и нафталином [203]. Позже это наблюдение
было подтверждено и дополнено указанием на образование комплекса
также с 1-пентилнафталином [481]. Бейли с сотрудниками в 1960-х годах
провел обширное исследование такого рода комплексообразования иа
основе бензофуроксановых систем.
Бейли и Кейс [32], используя в качестве п-доноров несколько наф-
талиновых углеводородов, установили, что по числу образующихся
тг-комплексов и их стойкости бензофуроксановые тт-акцепторы можно
расположить в следующем порядке по возрастанию комплексообразующей
активности:
5,6-динитробензофуроксан < 4,6-динитробензофуроксан < нитробензодифуроксан <
< бензотрифуроксан.
Бензотрифуроксан как наилучший комплексообразователь в даль-
нейшем был изучен более подробно. На его основе было получено
несколько десятков тг-комплексов с ароматическими углеводородами [32,
482] и их производными, содержащими бром, иод, кислород, азот, серу
[482]. Молекулярный состав комплексов чаще всего 1:1. Комплексы
окрашены, как правило, в желтый, иногда в красный цвет. Большинство
комплексов плавится при 100-200°С и при плавлении образуют одно-
родные прозрачные расплавы.
В растворах комплексы находятся в равновесии со своими компо-
нентами:
акцептор + донор акцептор донор.
Константа этого равновесия К определяет прочность связи между
компонентами в комплексе (константа стойкости). Методом УФ-спектро-
фотометрии были определены константы стойкости комплексов не-
скольких акцепторов с нафталином в хлороформе (табл. 17, графа 2).
Согласно этим данным, порядок возрастания комплексообразующей
активности совпадает с указанным выше, выведенным из чисто качест-
венных наблюдений. Однако порядок этот может полностью измениться
при резком изменении природы донора, как видно из граф 3 и 4
табл. 17,
11.9. Реакции бензофуроксанов 361
Таблица 17. Константы стабильности К (л/моль) некоторых п-комплексов
при комнатной температуре
Акцептор Донор
нафталин в СНС13 [32] Со-мезопорфирин (диметиловый эфир) [483] дурол в СН2С12 [482]
в СНС13 в СН2С12
2,4,7-Тринитрофлуоренон 0,69 3038 970 -
5,6-Динитробензофуроксан U - - -
1,3,5-Тринмтробензол 1,3 160 102 -
4,6-Динитробензофуроксан 2,6 - 155 -
Н итробензо днфуроксан 3,7 - - -
Бензотрифуроксан 4,1 - 670 24
Т етрацианэтилен - - - 54
В УФ-спектрах комплексов появляются полосы, новые для обоих
компонентов. Этн полосы относят к переносу заряда. Поглощенная
энергия света, соответствующая этим полосам, и сродство к электрону
молекулы-акцептора связаны между собой известным уравнением,
по которому можно рассчитать величину сродства к электрону. Таким
способом было определено сродство к электрону у некоторых акцепторов
по УФ-спектрам тг-комплексов, где в качестве доноров использовались
8-оксихинолины и их комплексные соли двухвалентных металлов
[484]:
Акцептор Сродство
к электрону, эВ
1,3,5-Тринитробензол
Бензотрифуразан
Бензотрифуроксан
1,2,4,5-Тетрацианбензол
1,86 ± 0,13
1,92 ± 0,10
1,98 ± 0,03
2,30 ± 0,06
Акцептор Сродство
к электрону, эВ
4,6-Динитробензо- 2,64 ± 0,09
фуроксан
Тетрацианэтнлен 2,89 ± 0,10
Как видим, сродство акцептора к электрону ие коррелирует с констан-
той стойкости. Вообще пока не удается найти какую-либо простую связь
между константой стойкости п-комплекса и тем параметром акцептора,
который имел бы отношение к так называемым силам переноса заряда
[483].
Бейли [482], пытаясь объединить в одной молекуле характерные
структурные особенности таких сильных комплексообразователей, как
362 II. Реакция с сохранением фуроксанового цикла
бензотрифур оксан и тетрацнанэтнлен, с тем чтобы еще более усилить
комплексообразующую способность, обратился к днцнанфуроксану. Од-
иако последний оказался плохим комплексообразователем: с пиреном
дал слабовыражеииый комплекс, а с нафталином ие дал комплекса
вообще.
тг-Комплексы беизотрнфуроксаиа имеют сэидвичевое строение: моле-
кулы акцептора «переслаиваются» молекулами донора, причем аромати-
ческие системы обоих компонентов почти параллельны друг другу. Это
было показано с помощью рентгенеструктурного анализа тг-комплексов
беизотрнфуроксаиа с 2,2’,5,5'-диэтилеидитиофеиом [485] и Cu2+-6uc-8-
оксихинолииом [486].
тг-Комплексы 5-иитро-4,6-дниитро беизофуроксана и бензотрифуроксана
с пиреном, фенантреном и флуорантеном прн нагревании претерпевают
полиморфное превращение в определенной температурной точке, выше
которой они становятся изоморфны друг другу, а также другим
тг-комплексам различных акцепторов, нагретым выше своих точек поли-
морфного превращения [741]. Такой обширный изоморфизм возникает
вследствие резкого усиления молекулярного движения в кристалле, глав-
ным образом вращательного движения плоских ароматических молекул
[740, 741]. Увеличение неупорядоченности в кристалле подтверждает-
ся тем, что указанный выше фазовый переход сопровождается большим
приростом энтропии, сравнимым по величине с энтропией плавления
[741]. Усиление молекулярного движения нарушает локальные взаи-
модействия отдельных частей молекул друг с другом и заменяет нх
усредненным общим взаимодействием, возникает некая унифицирован-
ная кристаллическая решетка. В этом состоянии усиливаются процессы
обмена акцепторами, сильно изменяется электропроводность [742].
Это состояние (от точки фазового перехода до точки плавления)
предложено называть псевдопластнческим, так как оио близко к пове-
дению истинных пластических кристаллов сферических органических
молекул [740].
Беизотрифуроксаи обнаруживает признаки комплексообразования так-
же с ДМФА, ДМСО, тетраметил гуанидином, пиридином, ацетоном, судя
по желтому окрашиванию в этих растворителях [487].
Беизофуроксан образует комплексы с солями металлов. Так, прн добав-
лении TiCU, VC14 илн Z1CI4 к раствору беизофуроксана в хлористом мети-
лене выпадают комплексы состава 1:2 (хлорид:беизофуроксан) в виде
желтых нлн коричневых порошков [487а]. Они плавятся нлн разлагаются
при 67-12O°C. Прн комнатной температуре они стабильны, ио очень легко
гидролизуются. Судя по ИК- и ЭПР-спектрам, нои металла связывается с
молекулами беизофуроксана по кислороду N-оксидион группы, причем
связь эта иоент в основном о-характер.
Позже были получены и подробно охарактеризованы такого же состава
комплексы с SnC^, SnBr4 [735], TiBr4, VC13 [736], M0CI4, СоС12 [737], а
П.9. Реакции бензофуроксанов 363
также состава 1:1с TiCl4, TiBr4 (736], FeCl2, FeCl3, A1C13, CrO2Cl2 [737]. В
комплексообразование вступают также 5(6)-Ме-, МеО-, Cl-замещеиные
бензофуроксаны [735, 736]. Не получились комплексы с МпС12, NiCl2>
CuCl2, ZnCl2 [737].
Описан комплекс беизофуроксана с радикальной частицей Re(CO)2
состава 2:1 [738].
4,6-Диннтробензофуроксаны образуют тг-комплексы с 5,10,15,20-
тетрафеиилпорфирином и его металлическими комплексными солями,
причем связь осуществляется только по периферии молекулы порфирина и
имеет доиорно-акцепториый характер; центральный координационно-
связанный атом металла не затрагивается [739]. Этн комплексы прочнее,
чем комплексы с тринитробензолом, и слабее, чем с тринитрофлуоре-
ноном. На давно известных комплексах с Со2+-порфирииами [483, 745]
обнаружено явление переноса электрона от донора на акцептор с
окислением Со2* до Со3+ и превращением акцептора в аниои-радикал
[746]. Электроотрицательные заместители в молекуле порфирина (F, Вг)
замедляют перенос электрона, а электроде норные (Et, МеО) - ускоряют.
Перенос облегчается и в присутствии молекулы кислорода. В среде
хлороформа этот процесс длится более суток, а прн добавке МеОН
происходит мгновенно.
П.9.6. Амино- н окснбензофуроксаны
5(6)-Амиио- и 5(6)-оксибензофуроксаиы малостабильны [488]. Они
выделяются в виде красных кристаллических хлоргидратов из соответст-
вующих N- и О-ацетильиых производных при нх омылении, которое лег-
ко протекает под влиянием соляной кислоты в спиртовой среде.
Хлоргидраты легко гидролизуются водой с выделением свободных сла-
боокрашениых амиио- и оксисоедииений. Их N- и О-ацетильные про-
изводные вполне устойчивы и получаются термолизом ацетильных
производных соответствующих о-азидоннтроанилина н -фенола [11,
с. 337]. N-Ацилированное производное получается также из 5(6)-карбок-
сибензофуроксана с помощью перегруппировки Курцнуса в среде подхо-
дящего спирта.
Амино- и оксипронзводиые беизофуроксана интересны тем, что поз-
воляют проследить некоторые особенности электронной структуры
бензофуроксановой системы.
Так, УФ-спектроскопическое исследование дает основание считать,
что протонирование амннопроизводиого происходит не по аминогруппе,
а по фуроксановому ядру [488]. Действительно, УФ-спектр 5(6)-диметил-
амннобензофуроксана в среде соляной кислоты сильно отличается
от спектра самого беизофуроксана в нейтральной среде. Если бы протони-
ровалась диметнламиногруппа, то она «выключилась» бы нз сопряжения
364 II. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
с бензофуроксановой системой [43] и спектр соединения перестал
бы отличаться от спектра незамещенного бензофуроксана. Именно такой
эффект наблюдается в случае бензофуразанового аналога, из чего де-
лается вывод, что в нем происходит протонирование по диметиламиио-
группе.
Электронная плотность на фуроксаиовом ядре увеличена благодаря
тому, что мезомериое смещение в его сторону свободной пары электронов
диметил аминогруппы усиливается под влиянием положительного заряда
атомов азота N-оксидной группы (44). Смещение, видимо, настолько
велико, что при протоиировании далее оио уже мало меняется. Об этом
можно судить по очень большой близости спектров протонированной (45)
и иепротонированиой (44) форм в отличие от случая бензофуразаново-
го аналога, когда спектральное различие таких форм (46 и 47) очень
велико.
5(6)-Амииобензофуроксаи лишен дополнительного электронодонориого
эффекта двух метильных групп, и смещение свободной пары электронов
аминогруппы в сторону фуроксанового ядра не столь велико, как у 5(6)-
диметиламинобензофуроксана. При протонировании по фуроксановому
ядру имеется, следовательно, некоторый резерв для увеличения этого
смещения и создания тем самым некоторого различия между
электронными распределениями протонированной и непротонированной
молекул. Поэтому хотя электронный спектр протонированного (предпо-
ложительно по ядру) 5(6)-аминобензофуроксана по-прежнему сильно
отличается от спектра самого бензофуроксана, но он отличается уже и от
спектра непротонированного аминопроизводного.
П.10. Другие реакции с сохранением цикла 365
Сам бензофуроксан является лишь очень слабым7 основанием: $Ка -8,3
[54]. Судя по изменению УФ-спектра, протонироваиие происходит в
17 М (91,5%) серной кислоте [209]. Наиболее вероятным местом протони-
рования может быть виециклический атом кислорода или иеокисный атом
азота фуроксанового цикла [390]. На основании изучения химических
сдвигов 13С бензофуроксана в среде трифторуксусной кислоты сделан
вывод об образовании водородной связи по виециклическому атому
кислорода [45] (см. [11,1.3]).
Измерение кислотности 5(6)-оксибензофуроксаиа и сопоставление ее с
кислотностью других оксибензондиых соединений позволяют составить
представление о способности фуроксанового кольца к делокализации
анионного заряда:
Соединение
(в воде)
Соединение
(в воде)
Фенол
5(6)-Оксибензофуроксан
5-Оксибензофур азан
4-Оксибензофуразан
4-Ннтрозофенол
2-Нитрофенол
4-Нитрофенол
9.9 [426, с. 471
6,75 [488]
7,28 [4891
6,83 [489]
6,36 [426, с. 66]
7,2 [426, с. 66]
7,2 [426, с. 68]
3,4-Динитрофенол
2,3 Динитрофенол
2,4-Динитрофенол
2,4,6-Тринитрофенол
4,6-Динитро-7 -окси-
бензофуроксан
5,4 [426, с. 72]
5,0 [426, с. 69]
4.0 [426, с. 69]
0,3 [426, с. 73]
-3,7 [474]
Из этого сопоставления видно, что делокализующая способность у
фуроксанового и фуразанового колец, у нитро- и иитрозогрупп является
величиной приблизительно одного порядка. Однако резко выпадает из
этого ряда последнее соединение, в котором имеются, по-видимому, особо
благоприятные условия для делокализации анионного заряда.
П.10. Другие реакции
с сохранением фуроксанового цикла
Алкильные и аралкильные остатки при фуроксаиовом ядре инертны во
многих реакциях. Так, бис-[ди(л-хлорфеиил)метил]фуроксан устойчив к
действию концентрированной и разбавленной азотной кислоты, щелочного
раствора перманганата калия [423].
Метильная группа в 4-метилбензофуроксаие очень устойчива к
бромированию и окислению [54, с. 15].
7 Бензофуразан - несколько еще более слабое основание: рА^д - 8,4 [541.
366 П. Реакций с сохранением фуроксанового цикла
Метокси- и этокснфенилфуроксаны не изменяются при нагревании с
концентрированной соляной кислотой при 150°С, не реагируют с хромовым
ангидридом [127, с. 210].
Фенилгидроксиметилфуроксан в виде смеси обоих изомеров легко
окисляется до соответствующих альдегидов и кислот [687]:
ph-7Z снаон MnOj Ph-7/-A -сно
</oz <AZ
Ph 3- 4- Ph 3- 4-
Т.пл.,’С 51 66 Т.пл.,’С 64 80
Выход,% 91-93
I СтО3+ нгзо4
CrOj^-HjSO^
РЬТПгсоон
oV
Ph 3- 4-
Т.пл.,’С 98 121
Вы ход, % 50-85
а. Активированный МпО2 (15 молей), в CHCI3, 20°С, 4 часа.
б. СгОз + H2SO4 (прибавляют до постоянной окраски), 15°С, 15 мин.
К дицикл опентадие но ф урокса ну присоединяется бром по двойной связи
[771]:
Вг
Сульфонильная группа при фуроксановом ядре гладко замещается на
алкоксигруппу при действии спирта в присутствии следов щелочи [237[:
ArSOj —т - -—SOjAr
// \\
N N
хох \0
El ОН
NaOH
ArSO2
Аг
Т. пл,, °C
Выход, %
кипячение в спирте с добавкой
капли водного раствора NaOH.
Ph п-МеСбНд
94 95
-100 -100
При действии соды на циклический бромгндрин 48 в безводной среде
отщепляется бромистый водород, но вместо ожидаемого эпоксисо-
II. 10. Другие реакции с сохранением цикла 367
единения получается кетон 49 [14]:
Na2CO3
48, т. пл. ]23°С 49, т. пл. П8°С
Na2COj, в ДМФА, 20°С, 12 час.
Оксигруппа в тринитро-7-оксн-1,2-нафтофуроксане этилируется йоди-
стым этилом [490].
5(6)-Карбоксибензофуроксан легко превращается в хлорангидрнд при
кипячении с хлористым сульфурилом (11 молей) в толуоле в течение
2 час. [488] и этернфицируется метанолом и этанолом [ 110].
5(6)-Ацетилбензофуроксан дает с этиленгликолем кеталь [348]:
Т. пл. 90°С Т. пл. 80°С, выход 83%
в n-MeCgl^SC^H, кипячение с отгонкой воды, 6 час.
Арилтиофуроксаны окисляются 1 молем перекиси водорода до суль-
фоксидов [688]:
Мб —-%—л—SPh
nS >
ozo
н2о2
SOPh
Me 3- 4-
Т.нл.,*С 54 56
Выход,% 27-35
30%-ная Н2О2 (I моль), в АсОН. - 20°С, 48 час.
Алкил- и арилтиофуроксаны окисляются перекисью водорода в сульфо-
ны:
Н2Ог
Me-.-----— SO2R
// \\
N N
0
выход 80-95%
30%-ная НгО2 (избыток), в АсОН,
~ 20рС, 7—12 сут.
R
Et
Ph
и-МеС^Нц
я-СВД
M-FQH4
Т. пл., °C
38 [61]
83 [61]
116 [13]
17 [13]
99 [13]
368 П. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
Окисление идет значительно быстрее при действии концентрированной
перекиси водорода в трифтор уксусной кислоте [688]:
н202
Т. пл., °C
Me—т—гг—SO, Аг 3-ArSO2 4-ArSO2
/ XN 98 89
X / л-МеСуЩ 118 117
0 0 л-МеОСуЦ 101 88
л-асузд 130 119
л-РСбЩ 99 100
81%-ная Н2О2 (4 моля), в CF3COOH, 20°С, I час.
В уксусной кислоте концентрированная перекись водорода действует
медленнее [783]:
Ph^rT~sph
oV
H;Oa
SOjPh
выход 85-90%
Ph 3-4-
T. пл., °C 68 31
Ph 3-4-
Т. пл., °C 103 132
85%-ная Н2О2 (Ю молей), АсОН (80 молей), 40°С, 45 час.
Сульфиды бензофуроксанового ряда также гладко окисляются надкис-
лотой; при этом были выделены не только сульфоны, но н промежуточные
сульфоксиды [162]:
ArS
ArSQz
нСН2СЬ, O'C, I час, выход ~Ю0%
затем - 20°С, 12 час.
выход -100%
Ar Т. пл. сульфида, °C
Ph 208
л-МеСбНд 192
и-асбщ 206
w-NO2Q>H4 204
л-МеОС^Нд 182
PhCH2 192
Т. пл. сульфоксида, °C
164
166
170
190
135
151
Т. пл. сульфона, °C
205
190
220
256
152
190
II. 10. Другие реакции с сохранением цикла 369
Точно так же гфртекает реакция окисления группы ArS, если место NO2
занимает сульфонильная группа RSO2 [606]:
Аг R T. пл. ArS, °C T. пл. ArSO, °C Т. пл. ArSO2, °C
Ph Ph 190 200 (разл.) -
Ph 194 212 (разл.) 257
н-аСбЩ Ph 195 230 (разл.) 270
PhCH2 Ph 185 207 (разл.) -
п-С1С^Нд n-MeC$H4 186 210 (разл.) -
Окислению реактивом Джонса подвергались фуроксаностероидные
непредельные спирты в соответствующие кетоны, которые после пере-
мещения двойной связи дегидрировались с помощью 2,3-дихлор-5,6-
дициано-1,4-бензохинона (ДДХ) до ди- итриенонов [818]:
3-ОН-5(6)-андростено-
[16,17-с]фуроксан [818, 819],
т. пл. 178°С
Т.пл, 140-210°С [818, 819]
Т. пл. 212°С [818,819]
3-он-4,5(6)-диен 3-он-1,4,5(6)-триеа
3,П-дион-4,5(6)-диен
3-он-4,5(б)-диен,D-гамо
З-ов-1,4-диен, 19-лор
370 П. Реакции с сохранением фуроксанового цикла
На примере аидростеиофуроксаиовой структуры ^водилась эпокси-
группа для перехода далее к хлор- и фторгидринам [81$$:
3-гидроксистероидофуроксаны легко ацилируются уксусным ангидридом
в пиридине при 20°С [818]:
3-ОАс
3-ОАс, 5(6)-ен
3-ОАс, 1,3,5( 10)-триен
3-ОАс, 1,3,5(10),7-тетраен
3-ОАс, 1,3,5( 10),7,8(9)-пентаен
3-ОАс,1,3,5( 10)-триен, О-гожо
3-ОАс, 1-Ме, 1,3,5( 10)-триен
3-ОАс, 10-Ме
3-ОАс, 10-Me, 5(6)-ен
3-ОАс, 10-Ме, D-гомо
При действии щелочи на дигидроиафтофуроксаисульфокислоту наряду с
основной реакцией - размыканием фуроксанового цикла (1.2.2.19) -
обнаружено в крайне малой степени также и отщепление сернистой
кислоты [144]:
°\ °
N-O V о
I П I NaOH \ H I
\ ~ T. пл. 124°C, выход <3%
H" '" SOjNa
7%-ный NaOH (5 молей), 5°C, 2 часа, затем 20?С, 18 час.
J 1.10- Другие реакции с сохранением цикла 371
Бензотрифуроксан проявляет слабокислые свойства, благодаря чему
его можно количественно определять неводным титрованием. Лучше
всего титровать гидроксидом тетрабутил аммония в среде ДМФА [487].
Фуроксанопиримидиндионовые системы с незамещенным атомом азота
могут давать соли с аминами [82];
При действии первичных и вторичных аминов на подобные системы
пиримидиновое кольцо раскрывается в мягких условиях [585]:
r2r'n
EtNH
Et2N
(CH2)4N
T. пл.. °C
58
41
84
Т. пл., °C
85
81
R2RlN
(CHj)5n
O(CH2CH2)N
1 -ИминО'4-амино[4,5-с]оксазииофуроксан при нагревании расщепляется
по оксазиновому циклу [752]:
О—N
Т.пл. 143*С(разл.)
О
H2N— С--Х Л GN
О
Т.пл. 178*С (разл.)
в AcOEt + гексан, умеренное нагревание.
372 II. Реакция с сохранением фуроксанового цикля
Прн действии гидрида лнтия получаются Li-соли; которые алкили-
руются по N подпетыми алкилами и бромистыми ацилами и аллилом в
ДМФА при 70°С, 1,5 часа [82].
R Т. пл.. °C Выход, % R Т. пл, °C Выход, %
Me 245 70 СН2=СНСН2 88 45
Et 172 40 МеСОСН2 117 30
Bu 104 55 PhCOCH2 210 50
Прн действии хлористого фенилдназония на фуроксандиальдокснм
(а-нзоцианиловую кислоту) получается неустойчивое зеленовато-желтое
кристаллическое соединение, которое очистить не удалось [259].
N-Фуроксанилазириднны алкилируют тиольную группу [785]:
EtONa (2 моля), в спирте, под N2, 20°С, 1 час.
масло, выход 72%
оксалат: т. пл. 128°С
При ацилировании оптически активных аминокислот и их эфиров
хлористым бензофуроксаноилом оптическая активность сохраняется
[490а]:
у H2NCHRCOOH(Me)
X?- ,/0 Na2CO3.20°С. 20ми'н.
С1С(У N
4 О
выход 70-93%
R Т.пл,°C R Т. пл, °C
кислота Ме-эфир кислота Ме-эфир
Н 142 120 /<Н2СНМе 167 76
1-Ме 158 119 /-CH2Ph 173 133
1-ьРг 173 78 ^-CH2Ph 178 122
Глава Ш
БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
ФУРОКСАНОВ
Фуроксаиовые соединения проявляют биологическую активность раз-
ного типа.
Активность но отношению к бактериям и грибам. Антибактериальная и
антигрибковая активность обнаружена у бензофуроксанов [491-493].
Фунгицидное действие для разных производных проявляется прн
концентрациях (1:100) - (1:4000) [493]. Наименее активны сам бензо-
фуроксан н его метильное производное, наиболее активны 4-нитро- и 5(6)-
хлорпроизводные. Поскольку продукты восстановления - соответствую-
щие о-хи нон ди окси мы - весьма активны, то высказывалось предполо-
жение, что активность бензофуроксанов связана с их способностью
восстанавливаться до диоксимов (другой тип продуктов восстановления -
бензофуразаны - неактивен [491]). Бензофуроксан и его хлорпронзводные
предлагались как бактерициды и фунгициды для обработки семенного
гороха, бобов и картофеля [494, 495]. Бензофуроксан, его 5-метоксн- и 4-
нитропронзводные при опрыскивании посевов риса (растворами с концент-
рацией Г.106) препятствуют заражению растений бактериями [496].
В качестве противогрибкового препарата предложен для использова-
ния в сельском хозяйстве 4,5,6,7-тетрабромтетрагндробензофуроксан
[497].
Для выявления антибактериальной активности был исследован целый
ряд метилфуроксанов, имеющих в качестве второго заместителя следую-
щие группы: COOEt, CONH2, CONHNH2, CON3, N(CH2)4, NHCOOCH2Ph,
OEt, OPh, SEt, SPh, SO2Ph, NO2, SCH2CH(NH2)COOH, причем многие из
структур были представлены двумя фуроксановыми изомерами [236]. Из
ннх только 4-нитро-З-метил- и 4-ннтро-З-фенилфуроксаны проявили
антибактериальную активность, притом почти в одинаковой мере. В
присутствии цистеина (или слабее в присутствии сыворотки) активность
соединений подавлялась, что объясняется очень легким замещением
нитрогруппы на остаток цистеина уже при физиологическом значении pH и
комнатной температуре (II.7). Эти нитросоеднния проявляют также
фунгицидную и фунгистатическую активность широкого спектра действия
[498]. Однако токсичность у ннх слишком велика, чтобы можно было их
рассматривать как химиотерапевтические средства. Так, у 4-нитро-3-
метилфуроксаиа средняя смертельная доза (LD^) составляет 200 мг/кг при
пероральном введении мышам. Дозы от 1 до 100 мг/кг вызывают
уменьшение потребления кислорода у крыс, а дозы от 70 до 100 мг/кг
приводят к смертельному исходу [499].
374
111. Биологическая активность фуроксаиов
При введении СН3, Cl, F в фенильное кольцо обоих изомеров метил фу-
роксанилфенилсульфона антибактериальная активность не появляется, а
антигрибковая остается очень слабой [13].
Метил(нитрофенил)фуроксан (оба изомера) с орто-, пара- и мета-
положениями нитрогруппы, как и его фуразановый аналог, ие проявили
антибактериальной активности (МС > 50 мг/л) [584].
Оба изомера метилфуроксанового соединения, имеющего в качестве
второго заместителя 1,2,4-триазольное кольцо, несущее карбогид-
разидометилсульфидную группу (ср. И. 4), а также фуразановый ана-
лог проявляют антитуберкулезную активность, начиная с разведения
1ЛО6 [65].
Полусинтетические пенициллины на основе обоих изомеров метил-
фуроксанкарбоновой кислоты (П.4) обладают антибактериальной актив-
ностью, хотя в меньшей мере, чем ампициллин и диклоксациллин [440].
Активность по отношению к растениям. Некоторые хлор-, нитро- н
алкоксизамещенные бе изо фур оксаны запатентованы как алгициды [500].
В расчете на гербицидную активность по аналогии с сильным герби-
цидом 2,6-дихлорбензонитрилом был синтезирован бис-(2,6-дихлорфе-
нил)фуроксан. Однако он не проявил гербицидной активности [501].
4-Фенилфуроксан зарекомендовал себя как регулятор роста растений.
Составы на его основе ускоряют прорастание семян, развитие растений и
созревание плодов, способствуют увеличению размера плодов; расход
вещества составляет ~9 кг на гектар [502-504].
Активность по отношению к насекомым. В качестве инсектицидов
запатентованы 7-диалкоксидитио фосфинокси-4-нитробензофур оксаны (ср.
П.9.3.1 табл. 15) [459]. Некоторые бензофуроксаны испытывались против
долгоносиков, но особой активности не проявили [505].
Активность по отношению к позвоночным, в основном к теплокровным.
Средняя смертельная доза (DLX) бензофуроксана составляет - 30 мг/кг
(для крыс) при пероральном или внутрибрюшинном введении; это
соединение обладает местнораздражающим действием на слизистые
оболочки и кожу [506].
3,4-бмс-(Бромметил)фуроксаны предложено использовать как средство
против грызунов [755].
Ди фенил фуроксан оказался способным защищать организм от жесткого
облучения, хотя и не вошел в число наиболее эффективных радио-
протекторов [507, 508]. Другой подвергавшийся испытаниям препарат -
быс-(2-метил-3-тионафтеноил)фуроксан - имел довольно слабую актив-
ность [509].
Стероидные фуроксаны [11, с. 265, 285] синтезированы как потен-
циальные эндокринные препараты, но результаты испытаний не
приведены [114].
Аминофуроксаны обладают депрессивным действием на центральную
нервную систему, противосудорожным эффектом, оказывают расслабляю-
Ill. Биологическая активность фуроксаиов 375
щее влияние на скелетную мышцу. Особенно эффективны оба изомера
аминофенилфуроксана с различными заместителями в фенильном кольце
[69-71, 510].
Исследовалось влияние на спинно-мозговые рефлексы лягушек четырех
пар изомеров метилфуроксановых соединений, содержащих в качестве
второго заместителя CONH2, CONMe2, NHCOOEt и CONHNH2 [511].
Соединения с диметиламидной и карбаматной группами подавляют реф-
лексы спинного мозга, изомер с 4-гидразидной группой - стимулирует,
остальные - не влияют. Все фуразаиовые аналоги этих соединений
обнаружили выраженную депрессивную активность. Был сделан вывод,
что по этому типу фармакологической активности фуразаиовые соедине-
ния более перспективны, чем фуроксановые. Примерно те же результаты
были получены и в экспериментах на мышах [512, 513]. Все девять
препаратов имели LD%} от 1,3 до 2,9 г/кг [512].
Гхош и Эверитт [84] обнаружили сосудорасширяющее действие опреде-
ленным образом замещенных бензофуроксанов и пришли к интересным
выводам о том, какие структурные особенности ответственны за этот тип
физиологической активности. Во-первых, они показали путем сравнения с
соответствующими бензофуразановыми соединениями, что необходимым
структурным фрагментом является N-оксидиая группа кольца. Во-вторых
они установили, что резкое возрастание активности происходило тогда,
когда рядом с фуроксановым кольцом '‘пристраивается’1 к бензольному
циклу второе пятичленное диазольное кольцо - тиадиазольное, фуразано-
вое, фуроксановое. В этом же порядке увеличивается активность. Гхош и
Эверитт обратили внимание на большое сходство в пространственном
расположении N-оксидных групп одного из изомеров бензодифуроксаиа (3)
и нитроглицерина (4) - известного сосудорасширяющего средства. Видимо,
имеют значение н другие тонкости структуры, так как 4-
нитробензофуроксан обладает лишь умеренной активностью. Активность
тиадиазолобензофуроксаиа (1) равна активности нитроглицерина. Она
сохраняется при введении в системы 1-3 различных заместителей.
Фериоли, Фол ко, Ферретти, Гаско и другие [605] показали, что дизаме-
щенные фуроксаны, содержащие такие заместители, как CN, NO2, Ph,
ОСН3, PhSO2, Cl, также проявляют сосудорасширяющие свойства.
На сегментах аорты кролика, предварительно сокращенных с помощью
норадреналина, установлено, что максимальным действием обладают оба
1
О
2
О
376
III. Биологическая активность фуроксанов
I
4 О
изомера фенилцианфуроксана и 3,4-дицианфуроксаи - их эффект в 10 раз
выше, чем у нитроглицерина.
Некоторые фуроксаны с высокой сосудорасширяющей активностью
также ингибируют индуцированную коллагеном агрегацию тромбоцитов
человека. Таким образом найден иовый класс потенциальных эффек-
тивных сосудорасширяющих и аитиагрегирующих препаратов.
Болт, Гхош и Слей [524] обнаружили у беизофуроксаиов способность
ингибировать моноаминооксидазу. По силе действия они превосходят
все другие изученные гетероциклические соединения - рядов оксазо-
ла, изоксазола, тиазола, изотиазола и фуразана. Активность соедине-
ний резко увеличивается при переходе к конденсированным системам;
если принять активность фуразана за единицу, то получим следующий
ряд:
Введение различных заместителей в конденсированные системы в
общем мало сказывается на активности. Наиболее активный препарат -
бензодифуроксан - исследован подробно [515]. Его сильное ингибирующее
действие на моноамниооксидазу имеет обратимый характер.
III. Биологическая активность фуроксанов 377
Гхош и Уайтхаус при испытаниях на тканях животных и человека
обнаружили у нитропроизводных беизофуроксана и бензофуразана
способность ингибировать синтез нуклеиновых кислот в лимфоцитах [516].
На примере подавления процесса встройки уридина в РНК лимфоцитов
овец авторы исследовали связь между химической структурой и
активностью [460] и установили полный параллелизм между активностью
и способностью этих нитросоединний давать комплексы Мейзенгеймера
(ср. II.9.3.3, IL9.3.4), стойкость которых уменьшается в следующем
порядке:
4-нитро бен зоф ураз ан > 4~нитробензофу роксан > 5-нитро беизофуроксан >
> 5-нитробензофуразан.
Авторы высказывают предположение, что механизм ингибирующего
действия основан на образовании комплекса Мейзенгеймера с суль-
фгидрильными и аминогруппами в клетке. Однако при введении
дополнительных заместителей такой четкой зависимости между актив-
ностью и строением не прослеживается. Так, введение электро-
отрицательных заместителей в положение 6,4-нитробензофуразана и
-фуроксана сильно снижает активность, несмотря иа то что одновременно
повышает способность к образованию комплексов Мейзенгеймера [110].
Видимо, причина отрицательного влияния этих заместителей заключается
в другом. Далее, при введении аминогруппы [517], тиоцианатной, фенил- и
бензилсульфидных групп [516] в положение 7 тех же нитросоединеиий
активность сохраняется очень высокой, а при введении метильной [516]
или аминогруппы [517] в положение 5 почти сводится на нет. Можно
полагать [516], что заместители в положении 5 нарушают копланарность
нитрогруппы с кольцом и тем самым затрудняют содействие ее комп-
лексообразованию.
Склонность некоторых комплексов Мейзенгеймера подвергаться
самопроизвольно дальнейшим превращениям (1.2.1,19) заставляет думать
н о дополнительных механизмах воздействия 4-нитробеизофуроксанов на
биологические процессы [154].
Подавляя деятельность лимфоцитов, нитропроизводные бензофурок-
санов и бензофуразанов выступают как потенциальные антилейке-
мические средства и иммунодепрессанты [416, 516].
Кессель и Белтон [518] изучали ингибирующее действие 4-нитро-
замещениых бензофуразанов н бензофуроксанов на синтез нуклеиновых
кислот в культуре лейкозных клеток мышей и крыс. Механизм
ингибирующего действия принимался таким же, как и выше, т.е. с
участием комплекса Мейзенгеймера. 4-Нитрогруппа активирует молекулу
в реакции образования комплекса Мейзенгеймера, но, кроме того, в
положении 7 должны быть достаточно хорошо уходящие группы или атом
водорода. Активные 4-нитробензофуроксаны имеют в положении 7
заместители Н, NR2, PhS, Cl, PhSO2; в ряду 4-нитробензофуразана
активность сохраняется при тех же заместителях, за исключением NR2,
378
III. Биологическая активность фуроксанов
который в данном случае мало подвижен как уходящая группа. Вместо
нитрогруппы в положении 4 беизофуроксана и бензофуразана в качестве
активирующего заместителя может стоять менее электроноакцепторная
фенилсульфоннльная группа, но тогда в положении 7 должны находиться
легко уходящие группы:
О
Кессель и Белтон [518] установили, что изученные ими активные
соединения ингибируют встройку нуклеозидов - уридина и тимидина - в
нуклеиновые кислоты и белки. Кроме того, они нашли, что причиной
ингибирования встройки не может быть ингибирование фосфорилирования,
т.е. ингибирование кнназы. Действительно, ингибирование фосфорили-
рования нуклеозидов, а также разрывы цепей готовых ДНК наступают
лишь при значительно большей концентрации этих препаратов, чем
требуется для подавления встройки.
Опыты по деградации ДНК in vitro дали основание предполагать, что в
организме она вызывается продуктами метаболизма нитро бензо фурокса-
иов, а не самими препаратами [519].
Обнаружение способности производных беизофуроксана "вмешиваться"
в синтез нуклеиновых кислот н белков стимулировало исследования по
выявлению противораковой активности у этих соединений. Действитель-
но, Белтон и соавторы обнаружили, что весьма значительной активностью
против некоторых видов рака у мышей (в частности, лимфатической
лейкемии) обладают 7-пиперазинил-4-ннтробеизофуроксаны с различными
заместителями у второго атома азота пиперазинового кольца [463] (ср.
II.9.3.1, табл. 15). Фенилсульфонилгидразон 3-метнлфуроксаиальдегида
подавляет рост раковых клеток HeLa в культуре, = 4,3 мкг/мл [571].
7-Аминозамещенные 4-нитробензофуроксаны этого и другого типа
обладают умеренной мутагенной активностью [520, 521], одиако между
этой активностью и активностью против лимфатической лейкемии иет
никакой корреляции [520].
Некоторые соединения этого типа ингибируют нейтральную протеазу,
найденную в ревматической синовиальной жидкости, и поэтому могут
иметь в перспективе возможность применения в качестве противоревма-
тического средства [521].
Дифенилфуроксан не проявил противоопухолевой активности [522].
Глава IV
ПРИМЕНЕНИЕ ФУРОКСАНОВ
О возможностях применения фуроксановых соединений в качест-
ве биологически активных препаратов было сказано в предыдущей
главе.
4,6-Динитробензофуроксан в виде своих солей, в первую очередь
калиевой, используется как взрывчатое вещество в составе основ-
ных зарядов детонаторов [523-526]. Калиевая соль предлагалась в составе
смешанных солей с калиевой и свинцовой солями пикриновой кисло-
ты, азотистоводородной кислоты, тринитрокрезола, трннитрорезорцииа,
трннитрофлороглюцина и других веществ для применения в иниции-
рующих составах [527, 810], сенсибилизируют азид свинца [814]. Калиевая
и другие соли предлагались для применения вместо гремучей ртути [528].
Свинцовую соль предлагалось применять в составе смешанной соли со
свинцовыми солями тетразолов в инициирующих составах [529].
Определены взрывчатые свойства К-, Na-, Ag- и Ba-солей [815].
Калиевая соль 4,6-динитробензофуроксана имеет т. всп. 207-210°С
[530], 200°С (скорость нагрева 5° в мин.) [814, 816]. При исследовании
термораспада в нензотермическом дифференциальном сканирующем
калориметре (НДСК) максимальная температура Тт, развивающаяся в
процессе разложения К-соли при скорости нагрева 5° в минуту, составляет
216,4°С, а энергия активации н предэкспоненциальный миожитель
Аррениуса соответственно Е* = 179 кДж/моль н IgA = 17,0с-1 [816]. По
кривой дифференциально-термического анализа интенсивное разложение
начинается прн 190°С (скорость нагрева 10° в минуту) [531]. Чувстви-
тельность ее к удару при грузе 100 г: 1 взрыв нз 6 ударов при высоте
падения груза 20 см (тринитрорезорцинат свинца - 20 см, гремучая ртуть -
12 см) [523]. Чувствительность к удару грузом 500 г: верхний предел 25 см
(гремучая ртуть - 10,5 см, азид свинца - 36 см) [530]. Чувствительность к
трению такая же, как и у тринитрорезорцината свинца, и меньше, чем у
гремучей ртути [523]. Чувствительность к удару и треиию см. также в
работе [532]. Измерялось сопротивление калиевой соли на электрический
пробой; оно растет с уменьшением плотности образца [533].
Комплекс 4,6-динитробензофуроксана с гидроксиламином в виде
К-соли имеет свойства инициирующего взрывчатого вещества. Эта соль
предложена для использования в инициирующих составах и имеет d =
1,92 г/см3, чувствительность к удару 50% (груз 2,5 кг с высоты 11 см), т.
пл. 165°С (с разл. при медленном нагревании), т. всп. 152°С [723], 143°С
(скорость нагрева 5° в минуту) [816]. По данным НДСК, Тт = 158°С,
Е* = 175 кДж/моль, IgA = 18,2 с-1 [816].
380 IV. Применение фуроксаиов
Комплексы 4,6-динитробензофуроксана с КОМе н PhNH2 имеют т. вся.
181 н 217°С н следующие данные НДСК: Тт = 182 и 205°С, Е* = 133 и
288 кДж/моль IgA = 18,2 н 13,8 см-1 соответственно [816].
4,6-Динитро-7-амннобензофуроксан предложен как малочувствительное
термостойкое бризантное взрывчатое вещество со скоростью детонации
7,91 км/с [672]. 4,6-Динитро-5,7-диаминобензофуроксан имеет свойства
мощного взрывчатого вещества с d = 1,91 г/см3 [813].
Дицианфуроксан (т. пл. 40°С, т. кнп. 200°С) предложен как бризантное
взрывчатое вещество [534]. Он имеет скорость детонации 7000 м/сек (при
плотности заряда 1,5 г/см3), критический диаметр детонации ~ 1 мм.
Бризантность его (по образованию углубления в стальной пластине при
взрыве заряда) составляет 85% от бризантности тротила. Поскольку
дицианфуроксан очень устойчив к действию тепла н удара, то детонация
его вызывается только сильным инициированием, например электрическим
капсюлем-детонатором. Дицианфуроксан не разлагается при нагревании
до 200°С. Он не взрывается прн ударе грузом 2 кг, падающим с высоты 76
см, илн прн простреле пулей.
Дицианфуроксан предлагался также для использования в смесн с
гидразинами и аминами в качестве самовоспламеняющихся топливных
составов в ракетных и лазерных системах [457]. Как связующее в
твердых ракетных топливах предложены полимеры на основе
дицианфуроксана и органических диазидов (ср. II.5) [456].
бис-(Нитроксиметил)фуроксан (жидкость, т. кип. 141°С/1 мм) в состоя-
нии кавитации взрывается прн воздействии слабых ударных волн,
создающих давление 3,2 кбар (для сравнения: нитроглицерин - 2,0 кбар,
диэтиленгликольдннитрат - 12 кбар) [535], и при воздействии падающего
груза 5 кг при 50% взрывов - высота падения груза Я50 = 4,5 см (для
сравнения: нитроглицерин - 9,0 см, бис(нитрокснметнл)фуразан - 7,5 см)
[581].
Некоторые производные бензофуроксана исследовались и предлагались
в качестве деполяризаторов в сухих электрических батареях [240, 536-
538], в особенности ди(бензофуроксанил-5)-сульфон [536, 537].
Беизофуроксан предложен как окислитель цветообразующих компо-
нентов в цветных фотоэмульсиях [539]. Дифенилфуроксан увеличивает
светочувствительность фотоматериалов, не содержащих солей серебра
[540]. 4-Нитро- и 4,6-дннитробензофуроксаны предложены как фотосен-
снбилнзаторы в электрофотографических пленках [800]. Ряд бензофурок-
санов запатентован как добавка, повышающая устойчивость бумажных и
картонных изделий к выгоранию на свету [541].
Беизофуроксан и ряд его алкильных производных запатентованы в
качестве ингибиторов фотополнмеризации специальных мономеров для
создания позитивных изображений, печатных электросхем и т.п. [542-544].
5-Метил- и 5-метил-4-нитробензофуроксаны запатентованы как ингибито-
ры полимеризации стирола [545.546].
IV. Применение фуроксаиов 381
Беизофуроксан эффективно ингибирует коррозию стали при добавке в
агрессивные кислые среды [547]. Он предлагался также как ингибитор
коррозии при полировке изделий из алюминиевых сплавов с помощью
растворов, содержащих сильные кислоты [548], а также как ингибитор
травления прн электрополированни металлов [806, 807].
Алкилированные бензофуроксаны предложены как добавки к высы-
хающим маслам для предотвращения образования поверхностной пленки
[549].
Беизофуроксан и его алкильные и алкокснльные производные пред-
ложены для вулканизации каучуков [801, 802], для улучшения связи
наполнителя с каучуком в вулканизированной резине н увеличения изно-
состойкости [803, 804]. Свойства резины улучшаются также прн добавках
бензофуроксана с солями переходных металлов [805].
Фуроксаны, сконденсированные с алициклами, при нагревании размы-
каются до бис-нитрилоксидов (ср. 1.11) и поэтому пригодны для сшнвок прн
нагревании с полимерами, несущими на концах цепей группировки, при-
соединяющиеся к нитрилоксидным [408]. Прн длительном или более силь-
ном нагревании быс-нитрилоксиды изомеризуются в бис-изоцианаты,
которые, следовательно, могут быть получены бесфосгеновым способом
через такие фуроксаны из промышленно доступных цнклоалкенов
[407] (см. [11, с. 301]).
На свойстве третичных аминов катализировать реакцию между
нитроэтаном и фенил изоцианатом с образованием диметнлфуроксана [11,
с. 224] и на окрашивании последнего в щелочной среде основан метод
обнаружения третичных аминов [550]. Присутствие диметнлфуроксана
устанавливают по окрашиванию с пиперазином. Таким способом можно
открыть 0,1 мг третичного амина в присутствии первичных н вторичных
аминов, которые инертны в этих реакциях; инертны также триэтаноламин
и ароматические третичные амины.
Для аналитического определения малонодинитрнла и его производных,
гидролизующихся щелочью до малонодинитрнла, используют реакцию их
с бензофуроксаиом в щелочной среде - образующаяся 2,3-амино-
цианхнноксалин-М,М'-диоксидиая структура (1.6.1.11) дает четкое фиоле-
тово-красное окрашивание при ничтожных концентрациях определяемых
веществ [551]. В частности, этот метод предложен для определения в
воздухе паров слезоточивого препарата, известного под названием "газ си
эс" (о-хлорбензальмалонодинитрил).
4,6-Динитро-7-хлорбензофуроксан дает окрашенные комплексы с
ароматическими аминами, гидразидами н гидразинами, что позволяет
аналитически определять их в количествах до 0,05 мкг (ТСХ) и
5-10”7 моль/л (фотометрия) [808]. Фотометрическое определение линейных
и циклических 1,3-дикетонов основано на обработке их нитритом калня
прн нагревании в кислой среде с последующей добавкой н-нитробенз-
альдегида и бензофуроксана [809].
382 IV. Применение фуроксанов
Способность бензофуроксана гладко окислять тиолы в дисульфиды
(1.2.2.12) была использована для разработки удобного метода изучения
структурных особенностей бижайшего окружения тиольных групп в
белковых молекулах [209,552].
Реакция бензофуроксана со вторичными нитроалканами (1.6.2.2)
протекает с появлением красного окрашивания и может быть с успехом
использована как качественная проба на присутствие этих нитро-
соединений [385].
Важной новой областью применения бензофуроксанов является очень
простой синтез на их основе ди-И-оксидов хиноксалинов (с помощью
бейрутской реакции, 1.6.1) - очень эффективных и ранее очень трудно-
доступных антимикробных препаратов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Kaufman J.V.R.. Picard J.P. - Chem.
Revs, 1959.59, p. 429-461.
2. Бойер Дж. - В ки.: Гетеро-
циклические соединения / Под ред.
Р. Элдерфилда. М.: Мир, 1965.. т. 7, с. 357-
388.
3. Behr L.C. Furazans. - In: Five and six-
membered compounds with nitrogen and oxygen
I Ed. R.H. Wiley. N.Y.; L.: Intersci. Publ.,
1962, p. 283-319. (The chemistry of
heterocyclic compounds, vol. 17. 493 p.).
4. Stuart K.L. - Heterocycles, 1975, 3,
p. 651-690.
5. Boulton AJ,, Ghosh P.B. - In: Advances
in heterocyclic chemistry / Ed. A.R. Katrizky.
N.Y.; L.: Acad. Press, 1969, vol. 10,
p. 1-41.
6. Ley K.. Seng F. - Synthesis, 1975, N 7,
p. 415-422.
7. Haddadin M.J.. Issidorides C.H. -
Heterocycles, 1976,4, p. 767-816.
8. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1928, 58,
p. 329-344.
9. Ponzio G. - Ber., 1928, 61, p. 1316-
1328.
10. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1929, 59,
p. 713-717.
11. Хмельницкий Л.И., Новиков C.C.,
Годовикова Т.Н. Химия фуроксанов:
Строение и синтез. М/. Наука. 1981.
328 с.
12. Milone М. - Gazz. chim. ital., 1929, 59,
р. 829-838.
13. Calvino R., Mortarini V., Gasco A.,
Bianco M.A., Ricciardi M.L. - Europ. J. Med.
Chem., 1977, 12, p. 157-159; Chem. Abstr.,
1977, 87,53172k.
14. Ackrell J.. Boulton AJ. - J. Chem.
Soc., Perkin Trans., I, 1973. N 4, p. 351-355.
15. Gagneux A.R,, Meier R. - Helv. chim.
acta, 1970, 53, S. 1883-1892.
16. Calzoferri G., Gleiter R-, Knauer K.H.,
Martin if. D.. Schmidt E. - Angew. Chem.,
1974. 86, S. 52-53.
17. Тодрес-Селектор З.В. Бисульфит -
ные соединения 1-нитрозо-2,6- и 2,7-диокси-
нафта линов и некоторые продукты их
превращений: Дис. ... канд. хим. наук, М.:
Моск, ин-т тонкой хим. технологии им.
М.В. Ломоносова, 1962. 109 с.
18. Lehmann С., Renk Е., Gagneux А. -
Pat. 498857 (Switzerland), appl. 1968. publ.
1970; Chem. Abstr., 1971, 74, 10067y.
19. Hammick D.L., Edwardes W.A.Af..
Steiner E.R. - J. Chem. Soc., 1931, p. 3308-
3313.
20. КрамД., Хэммонд Дж. Органическая
химия. М/. Мир. 1964. 716 с.
21. Mallory F.B., Cammarata А. - J. Amer.
Chem. Soc.. 1966, 88, p. 61-64.
22. Mallory F.B.. Manatt S.L., Wood C.S.
- J. Amer. Chem. Soc., 1965, 87, p. 5433—
5438.
23. Mallory F.B., Wood C.S. - J. Org.
Chem., 1962.27, p. 4109-4111.
24. Dahlqvist K.-L, Forsen S. - J. Magn.
Reson., 1970, 2, p. 61-68.
25. Gasco A., Boulton A J. - J. Chem.
Soc., Perkin Trans., If, 1973, N 12, p. 1613—
1617.
26. Mallory F.B., Schneller K.E..
Wood C.S. - J. Org. Chem.. 1961, 26,
p. 3312-3316.
27. Bulacinski A.B.. Scriven E.F.V.,
Suschitzky H. - Tetrahedron Lett., 1975. N 41,
p. 3579-3582.
28. Claypool D.P., Sidani A.R., Flanagan
KJ.-J. Ogr. Chem.. 1972, 37, p. 2372-2376.
29. Abushanab E., Alteri N.D. - J. Org.
Chem., 1975.40, p. 157-160.
30. Witanowski M.. Stefaniak L., Grabow-
ska A,, Webb G.A, - Spectrochim. acta, A,
1978,34, p. 877-879.
31. Dornow A., Fust K.L., Jordan H.O. -
Chem. Ber., 1957.90, S. 2124-2137.
32. Bailey A.S., Case J.R. - Tetrahedron,
1958,3, p. 113-131.
33. Kresze G., Bathelt H. - Tetrahedron,
1973, 29, p. 1043-1045.
34. Hoffmann R., Gleiter R-. Mallory F.B. -
J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, p. 1460-
1466.
35. Uematsu S.. Akahori F. - Chem. and
Pharm. Bull., 1978, 26, p. 25-32.
384 Литература
36. Boulton AJ. - Lectures in heterocyclic
chemistry, 1974, vol. 11, p. 45-55. (Suppl. of
J. Heterocycl. Chem., 1974, 11).
37. Englert G. - Ztschr. Elektrochem.,
1961, 65, S.854-863.
38. Englert G. - Ztschr. Naturforsch, B,
1961. 16, S. 413-414.
39. Englert G. - Ztschr. anal. Chem., 1961,
181, S. 447-456.
40. Katritzky A.R., 0ksne S., Harris R.K. -
Chem. and Ind., 1961, N 26, p. 990-992.
41. Mallory F.B., Wood C.S. - Proc. Nat.
Acad. Sci. USA, 1961,47, p. 697-700.
42. Harris R.K., Katritzky A.R., 0ksne S.,
Bailey A.S., Paterson W.G. - J. Chem. Soc.,
1963, N 1, p. 197-2.03.
43. Boulton AJ., Katritzky A.R., Se-
well MJ.. Wallis B. - J. Chem. Soc., B, 1967,
N 9, p. 914-919.
44. Diehl P., Christ H.A., Mallory F.B. -
Helv. chim. acta, 1965, 45, S. 504—506.
45. Anet F.A.L., Yavari I. - Org. Magn.
Reson., 1976, 8, p. 158-160.
46. Yavari I., Botto R.E.. Roberts J.D. - J.
Org. Chem., 1978. 43, p. 2542-2544-
47. Uematsu S-. Akahori Y. - Chem. and
Pharm. Bull., 1977, 25, p. 3261-3269.
48. Hadjimihalakis P.M. - J. Heterocycl.
Chem., 1976, 13, p. 1327-1328.
49. Boulton AJ., Halls PJ., Katritzky A.R.
- J. Chem. Soc., B. 1970, N 4, p. 636-6*40.
50. Altaf-ur-Rahman M._ Boulton A .J.,
Clifford D.P.. Tiddy C.J. - ]. Chem. Soc.. B,
1968, N 12, p. 1516-1523.
51. Boulton A.J., Gripper Gray A.C.,
Katritzky A.R. - J. Chem. Soc.. 1965, Nil,
p. 5958-5964.
52. Calleri M., Bonaccorti L., Viterbo D. -
Acta crystallogr., B, 1977, 33, p. 3685-3688.
53. Boulton A J., Middleton D. - J. Org.
Chem., 1974, 39, p. 2956-2962.
54. Boulton AJ., Kan-Woon T., Balasub-
rahamanyam S.N., Mallick I.M., Radhakrishna
A.S. - J. Org. Chem., 1980, 45,
p. 1653-1657.
55. Brent C.R. A thermo-chemical study of
the C-N and N-0 bond energie in tetra-
methylene furoxan and cyclohexanedione
dioxime: Ph. D. Thesis. New Orleans (USA):
Tulane Univ., 1963; Diss. Abstr., 1964, 24,
p. 3108.
56. Робертс Дж., Касерио M- Основы
органической химии. 2-е изд., доп. М.: Мир,
1978. Т. 1. 842 с.; Т. 2. 888 с.
57. Ингольд К. Теоретические основы
органической химии. М.: Мир, 1973.
1056 с.
58. Матье Ж.. Панике Р. Курс теорети-
ческих основ органической химии. М.: Мир,
1975. 556 с.
59. Гордон А., Форд Р. Спутник химика.
М..' Мир, 1976. 544 с.
60. Stefaniak L., Witanowski М.,
Webb G.A. - Bull. Acad. poi. sci. Ser. sci.
chim., 1978, 26, p. 281-283.
61, Gasco A., Mortarini V., Rua G.r
Serafino A. - J. Heterocycl. Chem., 1973, 10,
p. 587-590.
62. Gasco A., Mortarini V., Rua G.,
Manziani E. - J. Heterocycl. Chem,, 1972, 9,
p. 837-841.
63. Boulton AJ., Hadjimihalakis P.,
Katritzky A.R., Majid Hamid A. - J. Chem.
Soc., C, 1969, N ]4, p. 1901-1903.
64. Gasco A., Mortarini V., Rud G.,
Nano G.M., Menziani E. - J. Heterocycl.
Chem., 1972, 9, p. 577-580.
65. Gasco A., Mortarini V7., Reynaud E. -
Farmaco. Ed. sci., 1973, 28, p. 624-630.
66. Scholl R. - Ben, 1890, 23, S. 3490-
3505.
67. Lehmann C., Renk E., Gagneux A. -
Pat. 68 00778 (South Africa), appl. 1967, publ.
1968; Chem. Abstr., 1969, 71, 3387h.
68. Lehmann C., Renk E., Gagneux A. -
Pat. 498137 (Switzerland), appl. 1968, publ.
1970; Chem. Abstr., 1971. 74, 100061s.
69. Lehmann C., Gagneux A., Renk E. -
Pat. 496722 (Switzerland), appl. 1968, publ.
1970; Chem. Abstr,, 1971,75, 36057m.
70. Lehmann C., Gagneux A., Renk E. -
Pat. 496721 (Switzerland), appl. 1968. publ.
1970; Chem. Abstr., 1971. 75, 20406р.
71. Lehmann C., Gagneux A., Renk E. -
Pat. 497444 (Switzerland), appl. 1968, publ.
1970; Chem. Abstr., 1971, 75, 5908k.
72. Calleri M., Chiari G , Viterbo D. -
Cryst. Struct. Communs, 1972, 1, p. 407-410.
73. Calleri M., Chowdhury S.A., Viterbo D.
- Acta crystallogr., B, 1976. 32, p. 2678-
2680.
74. Calleri M., Bonaccorti L., Viterbo D. -
Acta crystallogr., B, 1977, 33, p. 3546-3548.
75. Calleri M., Viterbo D. - Acta
crystallogr., B, 1976, 32, p. 2236-2237.
76. Ackrell J., Allaf ur-Rahman M., Boul-
ton A.J., Brown R.C. - J. Chem. Soc., Perkin
Trans., 1. 1972, N 12, p. 1587-1594.
Литература 385
77- Britton D.r Noland И7. - J. Org. Chem.,
1962, 27, p. 3218-3223; Acta crystallogr.. B,
1972,28, p. 1116-1121.
78. Boyer J.H., Buriks R.S. - J. Amer.
Chem. Soc.. 1960, 82, p. 2216-2217.
79. Boulton A.J., Katritzky A.R. - Rev.
chim. Acad. rep. pop. room., 1962, 7, p. 691-
697-
80. Ghosh P.B. - J. Chem. Soc., B, 1968,
N 3, p. 334-338.
81. Temple C.. Kussner C.L., Montgomery
J.A. - J. Org. Chem., 1968, 33, p. 2086-2089.
82. Nutin R., Boulton AJ. - J. Chem. Soc.,
Perkin Trans., I, 1976, N 12, p. 1327-1331.
83. Boulton A.J., Gripper Gray A.C.,
Katritzky A.R. - J. Chem. Soc., B, 1967, N 9,
p. 909-911.
84. Ghosh P.B., Everitt В J. - J. Med.
Chem., 1974, 17, p. 203-206.
85. Perera R.C., Smalley R.K., Roger-
son L.G. - J.Chem. Soc., C, 1971, N 7, p.
1348-1354.
86. Latham D.W.S.. Meth-Cohn O.. Su-
sdiitzky H. - Chem. Commons, 1972, N 18,
p. 1040-1041.
87. Boulton A.J., Brown R.C. - I. Org.
Chem., 1970, 35, p. 1662.
88. Левин Э.С.. Фодаман З.И., Тод-
pec З.В. - Электрохимия, 1966, 2, с. 175-
183.
89. Wieland И.. Semper L. - Liebigs Ann.
Chem., 1908, 358, S. 36-70.
90. Ponzio G. -Gazz. chim. ital, 1931, 61,
p. 943-951.
91. Ponzio G., Carta-Satta G. - Gazz.
chim. ital, 1930, 60, p. 150-158.
92. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1932, 62,
p. 127-131.
93. Durio E. - Gazz. chim. ital., 1931,61,
p. 589-596.
94- Green A.G.. Rowe F.M. - J. Chem.
Soc.. 1913, 103, p. 897-901.
95. Green A.G.. Rowe F.M. - J. Chem.
Soc., 1913, 103, p. 2023-2029.
96. Oliver J.E., Chang S.C., Brown R.T.,
Stokes J.B., Borkovec A.B. - J. Med. Chem.,
1972, 15, p. 315-320.
97- Bailey A.S., Evans J.M. - J. Chem.
Soc., C, 1967, N 21, p. 2105-2109.
98. Angeli A. - Gazz. chim. ital., 1892, 22,
11, p. 445-492.
99. Grundmann C., Frommeld H.-D. - I.
Org. Chem., 1965, 30, p. 2077-2078.
100- Mukaiyama T.. Nambu H., Okamo-
to M. - J. Org. Chem., 1962, 27, p. 3651-
3654.
101. Boyer J.H., Ellzey S.E. - J. Org.
Chem., 1961, 26, p. 4684-4685.
101a. Bailley A.S., Peach J.M.t Pro-
ut C.K., Cameron T.S. - J. Chem. Soc., C,
1969, N 17, p- 2277-2281.
102. Yoneda F.. Sakuma Y. - J. Heterocycl.
Chem., 1973, 10, p. 993-996.
103. Merritt C., Di Pierto C.. Hand С.И7..
Cornell J.H., Remy D.E. - J. Chromatogr.,
1975, 112, p. 301-309.
104. Dal Monte D.. Sandri E. - Pat.
660379 (Belgium), appl. 1964, publ. 1965;
Chem. Abstr., 1966, 64, 2098a.
105. Grisebach H., Achenbach H. - Ztschr.
Naturforsch., B, 1962, 17, S. 4-6.
106. Mallory F.B.' Varimbi S.P. - J. Ogr.
Chem., 1963, 28, p. 1656-1662.
Ю7. Grundmann C. - Chem. Ber., 1964,
97, S.575-578.
108. Tronchet J.M.J.. Le-Hong N. -
Carbohydr. Res., 1973, 29, p. 311-32.3.
109. Grundmann C.. Nickel G.H7., Ban-
sal R.K. - Liebigs Ann. Chem., 1975, N 6, S.
1029-1050.
110. Ghosh P.B., Temat B.. White-
house M.W. - J. Med. Chem., 1972, 15,
p. 255-260.
111. Bailey A.S.. Evans J.M. - Chem. and
Ind., 1964, N 32, p. 1424-1425.
112. Cadogan J J., Cameron-Wood M.,
Mackie K.. Searle R.J.G. - I. Chem. Soc..
1965, N 9, p. 4831-4837.
113. Boulton AJ.. Mathur SS. - J. Org.
Chem., 1973, 38, p. 1054-1055.
114- Ohta G.. Takegoshi T.. Ueno K.,
Shimizu M. - Chem. and Pharm. Bull., 1965,
13, p. 1445-1459.
115. Grundmann C.. Frommeld H.-D.,
Flory K.. Datta S K. - J. Org. Chem., 1968,
33, p. 1464-1466.
116. Sosa R.. Paolini L. - Tetrahedron,
1969, 25, p. 4197-4205.
117. Auwers K., Meyer V. - Ber., 1888, 21,
S. 803-812.
118. Mieseher K.. Billeter J.R. - Helv.
chim. acta, 1939, 22, S. 601-610.
119. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1936,
66, p. 819-826; Chem. Abstr., 1937, 31,
p. 4649.
120. Ponzio G.. Biglietti F. - Gazz. chim.
ital., 1933, 63, p. 159-171.
121. De Paolini 7. - Gazz. chim. ital., 1927,
13 Хмельницкий Л.И.
386 Литература
57, р. 656-660; Chem. Abstr., 1928, 22,
р. 578.
122. Tondys Н.. Lange J. - Rocz. chem.,
1977, 51, S. 1531-1536.
123. Dimroth O.. Dienstbach 0. - Ber.,
1908, 41, S. 4068-4083.
124. De Paolini F.S., Armitano G. - Gazz.
chim, ital., 1933, 63, p. 917-923.
125. Milone M. - Gazz. chim. ital., 1932,
62, p. 432-435.
126. Ponzio G-, Cerrina C. - Gazz. chim.
ital., 1928, 58, p. 26-35.
127. Wieland H. - Liebigs Ann. Chem.
1903,328, S. 154-255.
128. Vianello A. - Gazz. chim. ital., 1928,
58, p. 326-329.
129. Boeris G. - Gazz. chim. ital., 1893,
23, II, p. 165-194.
130. Malagnini G. - Gazz. chim. ital.,
1894, 24, II, p. 1-20.
131. Puxeddu E. - Gazz. chim. ital., 1913,
43,1, p. 133-138.
132. Angeli A.. Bartolotti P. - Gazz. chim.
ital., 1892, 22, II, p. 493-509.
133. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1906,
36, II, p. 313-316.
134. Marchetti L.. Tosi G. - Ann. chim.
(HaL), 1967. 57, p. 1414-1425.
135. Alimenti G.. Grifantini M., Gual fieri
F., Stein M.L. - Tetrahedron, 1968, 24, p. 395-
402.
136. Grifantini M.. Gualtieri F., Ma-
rtelli S., Stein M.L. - Ann. chim. appl., 1968,
58, p. 200-212.
137. Zincke T., Schwarz P. - Liebigs Ann.
Chem.. 1899.307, S. 28-49.
138. Gaughran R.. Picard J.P.. Kauf-
man J.V.R. - J. Amer. Chem. Soc., 1954, 76,
p. 2233-2236.
139. Dal Monte D., Sandri E. - Ann. chim.
(Ital.), 1963, 53, p. 1697-1703.
140. Stuart K.L. - Heterocycles, 1975, 3,
p. 651-690.
141. Ladd E.C., Ter Horst W P. - Pat.
2336941 (USA), appl. 1941, publ. 1943; Chem.
Abstr., 1944. 38, 3295.
142. Boyer J.H., Ellzey S.E. - J.
Amer. Chem. Soc., 1960, 82, p. 2525-
2528.
143. Ellzey S.E. A contribution to the
chemistry of furoxans and tg-dinitroso
aromatic compounds: Reduction with sodium
borohydride and oxidation with peroxytrifluo-
roacetic acid: Ph.D. Thesis. New Orleans
(USA): Tulane Univ., 1959; Diss. Abstr.. 1959,
20, p. 1578.
144. Богданов C.B., Королева И.Н. - Ж.
общ. химии, 1954, 24, с. 1994-1998.
145. Богданов С.В., Королева И.Н. - Ж.
общ. химии. 1956. 26, с. 243-246.
146. Богданов С.В.. Зильберман Н.И. -
Ж. общ. химии, 1956, 26, с. 2071-2076.
147- Forster М.О.. Barker M.F. - J. Chem.
Soc.. 1913, 103, p. 1918-1923.
148. Widman O.. Virgin E. - Ber., 1909,
42, S. 2794-2806.
149. Tondys H.. Lange J. - Acta pol.
pharm., 1977, 34, p. 569-573.
150. Snyder H.. Boyer N.E. - J. Amer.
Chem. Soc., 1955, 77, p. 4233-4238.
151. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1933,
63, p. 159-171.
152. Latham D.W.S., Meth-Cohn 0.,
Suschitzky H. - Tetrahedron Lett., 1972, N 52,
p. 5365-5368.
153. Latham D.W.S., Meth-Cohn O..
Suschitzky H. - J. Chem. Soc., Perkin Trans., 1,
1976, N 20, p. 2216-2221.
153a. Nazer M.Z.. Issidorides C.H.,
Haddadin MJ. - Tetrahedron, 1979, 35,
p. 681-685.
154. Buncel E.. Chuaqui-Offermans N.,
Hunter B.K.. Harris A.R. - Can J. Chem.,
1977, 55, p. 2852-2855.
154a. Moir M.E., Norris A.R. - Can. J,
Chem., 1980, 58, p. 1691-1696.
155. Di Nunno L., Florio S.. Todesco P.E.
- J. Chem. Soc., Perkin Trans., I, 1973, N 18,
p. 1954-1955.
156. Di Nunno L., Florio S. - Chim. e ind.
(Ital.), 1975, 57, p. 243-244.
157. Maffei S-, Bettinetti G.F. - Ann. chim.
(ital.). 1957. 47, p. 1286-1292.
158. Birkenbach L., Sennewald K. - Liebigs
Ann. Chem., 1931. 489, S. 7-30.
159. Klamann D„ Koser M.. Weyerstahl P.,
Fligge IV. - Chem. Ber., 1965, 98, S. 1831-
1836.
160, Богданов C.B., Караваев Б.И. - Ж,
общ. химии, 1959, 23, с. 1757-1761.
161. Богданов С.В.. Горелик М.В. - Ж.
общ. химии, 1959. 29, с. 146-153.
162. Belton J.G.. Novel А. - Proc. Roy.
Irish Acad., В, 1974, 74, p. 185-192; Chem.
Abstr., 1974,81, 152118e.
163. Biffin M.E.C.. Miller J.. Paul D.B. -
Tetrahedron Lett., 1969. N 11, p. 1015-
1018.
Литература 387
164. Tamikaya R., Higashio Y., Koji A. -
Tetrahedron Lett., 1970, N 32, p. 3273-3276.
165. Schindler R., Mill H., Holleck L. -
Ztschr. Elektrochem., 1959, 63, S. 596-60].
166. Thompson C.D. The electrochemical
reduction of benzofuroxan: Ph. D. Thesis
(USA): Amer. Univ., 1971; Diss. Abstr. Intern.,
B,1971,32, p.3289.
167. Bailey A.S., Gutch CJ.W.. Peach J.W..
Waters IP.A. - J. Chem- Soc. B, 1969, N 6,
p. 681-683.
168. Kissinger L.M., McQuistion W.E..
Schwarts IP.. Goodman L. - Tetrahedron. 1963,
19, suppl. 1. p. 131-135.
169. Scarpati R., Rippa M. - Gazz. chim.
ital., 1958. 88, p. 804-811.
170. Mukaiyama T.. Hoshino T. - J. Amer.
Chem. Soc., 1960. 82, p. 5339-5342.
171. Speroni G. - In: Sitzungsber. des 14.
Intern. Kongr. fur reine und angew. Chemie.
Zurich, 1955. Ref. N 52. S. 30.
172. Bigiavi D. - Gazz. chim. ital., 192],
51, 11, p. 324-329.
173. Kinney C.R., Harwood HJ. - J. Amer.
Chem. Soc., 1927. 49, p. 514-516.
174. Levy N., Scai/e C.IP. - J. Chem. Soc.,
1946, N 12. p. 1100-1104.
175. Angeli A. - Ber., 1892. 25, S. 1956-
1963.
176. Yukawa Y.. Sakai H. - J. Chem. Soc.
Jap., Pure Chem. Sect., 1966, 87, p. 79-80;
Chem. Abstr., 1966, 65, 15366c; 17th Annu.
Meet. Chem. Soc. Jap.: Abstracts, 1964,
p. 188.
177. Meisenheimer J._ Lange H.. Lamparter
IP. - Liebigs Ann. Chem., 1925, 444, S. 94-
112.
178. Tschugaejf L. - Ber., 1908. 41,
S. 1678-1684-
179. Borrino B. - Gazz. chim. ital., 1926,
56, p. 723-728.
180. Green A.G., Rowe F.M. - J. Chem.
Soc., 1912, 101, p. 2452-2459.
181. Tappi G.. Forni P.V- - Ann. chim,
appl., 1949,39, p. ЗЗ8-З4З.
182. Rowe F.M., Davies J.S. - J. Amer.
Chem. Soc., 1920. 117, p. 1344-1351.
183. Avogadro L. - Gazz. chim. ital,. 1924,
54, p. 545-550.
184. Werner A-, Buss H. - Ber., 1894, 27,
S. 2193-2201.
185. Boyer J.H.. Reinisch R.F., Dan-
sig MJ., Stoner G.A., Sahhar F. - J. Amer.
Chem. Soc., 1955, 77, p. 5688-5690.
186. Meisenheimer J.. Beifiwenger O..
Kauffmann H.O.. von Kummer V., Link J. -
Liebigs Ann. Chem., 1929, 468, S. 202-258.
187. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1906.
36, 11, p. 588-599.
188. Tschugaeff L., Spiro L. - Ber., 1908,
41, S. 2219-2221.
189- Werner A., Bloch C. - Ber.. 1899, 32,
S. 1975-1985.
190. Ponzio G„ Ruggeri G. - Gazz. chim.
ital., 1923, 53, p. 708-713.
191. Angeli A. - Gaz. chim. ital., 1893, 23,
I, p. 417-425.
192. Angeli A. - Ber., 1893. 26, S. 527-
530.
193. Forster M.O. - J. Chem. Soc., 1903,
83, p. 514-536.
194. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1936,
66, p. 475-478.
195. Boyer J.H.. Schoen IP. - J. Amer.
Chem. Soc., 1956. 78, p. 423-425.
196. Ponzio G., Tappi G. - Gazz. chim.
ital., 1937, 67, p. 518-526.
197. Zincke T., Ossenbeck A. - Liebigs
Ann. Chem., 1899, 307, S. 1-28.
198. El-Abadelah M.M., Khan Z.H.,
Anani A.A. - Synthesis, 1980, N 2, p. 146-
147.
199. Holleman A.F. - Ber., 1893, 26,
S. 1403-1408.
200. Wieland H. - Ber., 1901, 42, S. 4192-
4199.
201. Ruggli P., Buchmeier F. - Helv. chim.
acta. 1945. 28, S. 850-863.
202. Pugh C.E.M.. Raper H.S. - Biochem.
J., 1927, 21, p. 1370-1383.
203. Drost P. - Liebigs Ann. Chem., 1899,
307, S. 49-69.
204. Green A.G., Rowe F.M. - J. Chem.
Soc., 1918, 113, p. 67-74.
205. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1923.
S3, p. .379-384.
206. Wieland H. - Ber., 1909, 42, S. 4199-
4206.
207. Kropf H.. Lambeck R. - Liebigs Ann.
Chem.. 1966, 700, S. 18-28.
208. Abu El-Haj M.J., Dominy B.W.,
Johnston J.D., Haddadin MJ., Issidorides C.H.
- J. Org. Chem., 1972, 37, p. 589-593.
209. Shipton M.. Stuchbury T., Brocklehursl
K., Herbert A.L., Suschitzky H. - Biochem. J.,
1977, 161, p. 627-637.
210. Aplin R.T., Pike И'.Т. - Chem. and
Ind., 1966, N 48, p. 2009.
13*
388 Литература
211. Богданов С.В., Тодрес-Селектор
З.В. - Ж. Всесоюз. хим. о-ва им.Д.И. Мен-
делеева, 1961, 6, с. 585.
212. Горелик М.В. - Ж. общ. химии,
1964, 34, с. 2010-2015.
213. Шибряева Л.С. Исследование в
области оксипроизводных фенантрена:
Дис. ... канд. хим. наук. М.: Науч.-нсслед.
ин-т орган, пол упро продукте в и красителей,
1964. 100 с-
214. Горелик М.В. - В кн/. Сульфиро-
вание солями сернистой кислоты / Под ред.
А.И. Королева и др. М.: Химия, 1965, с.
90-119.
215. Noelting Е.. Kohn А. - Chem. - Ztg.,
1894,18, S. 1095-1096.
216. Nietzki R., Geese IV. - Ber., 1899, 32,
S. 505-507.
217. Jochims J.C. - Monatsh. Chem., 1963,
94, S. 677-680.
218. Marx M., Reisdorff J.H. - Pat.
4087438 (USA), appl. 1976, publ. 1978; Pat.
4044020 (USA), appl. 1975, publ. 1977; Chem.
Abstr., 1978, 88, 62392e.
219. Boyer J.H., McCane D.I., McCar-
ville W.J., Tweedie A.T. - J. Amer. Chem.
Soc., 1953, 75, p. 5298-5300.
220. Boyer J.H., Burkis R.S.. Toggweiler U.
- J. Amer. Chem. Soc., 1960, 82, p. 2213-
2215.
221. Mallory F.M., Wood C.S., Hurwitz
B.M. - J. Org. Chem., 1964, 29, p. 2605-
2609.
222. Mohr R.. Hertel H. - Pat. 1155119
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1961,
publ. 1964; Pat. 1329349 (France), appl. 1961,
publ. 1963; Chem. Abstr., 1964, 60, 452.
223. Stanovnik B.t Tisler M. - Chimia,
1971, 25, S. 272-273.
223a. Ростовский И.Я., Котов-
ская С.К., Мокрушина ГА. - В кн.: Теоре-
тические и прикладные аспекты химии аро-
матических соединений: Всесоюз. симп. по
орган, синтезу (Москва, 1981). М.: Наука,
1981, с. 39^0.
224- Богданов С.В., Королева И.Н. - Ж.
общ. химии, 1953, 23, с. 1761-1764.
225. Богданов С.В., Тодрес-Селек-
тор З.В. - Ж. Всесоюз. хим. о-ва им.
Д.И. Менделеева, 1962, 7, с. 697.
226. Богданов С.В., Шибряева Л.С. - Ж.
общ. химии, 1961, 31, с. 522-528; Ж.
Всесоюз. хим. о-ва нм. Д.И. Менделеева,
1960, 5, с. 345.
227. Holleman A.F. - Rec. trav. chim.,
1887, 6, p. 60-86.
228. Claus A. — J. prakt. Chem., [2], 1890,
41, S. 483-514.
229. Holleman A.F. - Rec. trav. chim.,
1891,10, p. 211-222.
230. Prbpper M. - Liebigs Ann. Chem.,
1884, 222, S. 46-64.
231. Perkin W.H. - J. Chem. Soc., 1903,
83, p. 1217-1263.
232. Katzman S., Moffat J. - J. Org.
Chem., 1972, 37, p. 1842.
233. Altaf-ur-Rahman M., Boulton AJ. -
Chem. Communs, 1968, N 2, p. 73.
234. Scholl R., Brenneisen M. - Ber., 1898,
31, S. 642-653.
235. Ungnade H.E., Kissinger L.M. -
Tetrahedron, 1963, 19, suppl. 1, p. 143-154.
236. Bianco M.A.. Gasco A., Mortarini B.,
Serafino A., Menziani E. - Farmaco. Ed. sci.,
1973.28, p. 701-712.
237. Farrar W.V. - J. Chem. Soc., 1964,
N 3. p. 904-906.
238. Boulton A J.. Katritzky A.R. - Proc.
Chem. Soc., 1962, N 7, p. 257.
239. Drost P. - Liebigs Ann. Chem., 1900,
313, S.299-316.
240. Hardy W.B., Parent R.A. - Pat.
1395886 (France), appl. 1964, publ. 1965;
Chem. Abstr., 1965, 63, 14875h.
240a . Buncel E., Chuaqui-Offermanns N.,
Norris A.R. - Can. J. Chem., 1979, 57,
p. 2512-2515.
241 Brown N.E., Keyes R.T- - J. Org.
Chem., 1965, 30, p. 2452-2454.
242. Prout C.K., Hodder OJ.R., Viterbo D-
- Acta crystallogr., B, 1972, 28, p. 1523-
1526.
243. Hobin T.P. - Tetrahedron, 1968, 24,
p. 6145-6148.
244. Boulton A.J., Ghosh P.B., Katritzky
A./?.-J. Chem. Soc., B, 1966, N 11, p. 1004-
1011.
245. Boulton AJ., Ghosh P.B., Katritzky
A.R. — J. Chem. Soc., C, 1966, N 12, p. 1011-
1015.
246. Boulton AJ., Ghosh P.B.. Katritzky
A.R. - Angew. Chem., 1964, 76, S. 816.
247. Balasubrahtnananyam S.N.. Radha-
krishna A.S., Boulton A J.. Kan-Woon Thoe. -
J. Org. Chem., 1977, 42, p. 897-901.
248- Boulton A J., Fletcher I J., Katritzky
A.R. - Chem. Communs, 1968, N 1, 62; J.
Chem. Soc., C, 1971, N 7, p. 1193-1196.
Литература 389
249. Steffens С.. Behrend R. - Liebigs Ann.
Chem., 1899, 309, S. 241-253.
250. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1931,
61, p. 138-149.
251. Wittig G., Hoffmann R.W. - Chem.
Ber., 1962, 95, S. 2718-2728.
252. Ajello T,, Cusmano S. - Gazz. chim.
ital., 1939, 69, p. 391-398.
253. Ajello T.. - Gazz. chim. ital., 1937,
67, p. 779-785.
254. Ajello T., Cusmano S. - Gazz. chim.
ital., 1938, 68, p. 792-802.
255. Gramantieri P. - Gazz. chim. ital.,
1935.65, p. Ю2-Ю8.
256. Angeii A. - Gazz. chim. ital., 1894.
24, p. 59-67.
257- Wieland H., Frank IV., Kitasato
Z. - Liebigs Ann. Chem., 1929, 475, S. 42-
54.
258. Wieland H., Baumann A., Reisenegger
C.r Scherer IV., Thiele J., Will J-, Hauss-
mann H., Frank IV. - Liebigs Ann. Chem.,
1925. 444, S. 7-40.
259. Steinkopf IV. - J. prakt. Chem., [2],
1910, 81, S. 226-233.
260. Wieland H., Kitasato Z. - Liebigs
Ann. Chem.. 1929, 475, S. 54-78-
261. Kekule A. - Liebigs Ann. Chem.,
1858, 105, S. 279-286.
262. Mehne P. - Ber., 1888, 21, S. 729-
735.
263. Ponzio G., Ruggeri G. - Gazz. chim.
ital., 1926, 56, p. 733-745.
264. Химия нитро- и иитрозогрупп / Под
ред. Г.М. Фойера. М.: Мир, 1972. Т. 1.
536 с.
265. Gasco A., Mortarini V.. Calvino R.,
Serafino A. - Tetrahedron Lett., 1974. N 8,
p. 627-630.
266. Katritzky A.R.. Lagowski J.M.
Chemistry of heterocyclic N-oxides. L; N.Y.:
Acad. Press, 1971. 588 p.
267. Wieland H., Semper L., Gmelin E. -
Liebigs Ann. Chem., 1909, 367, S. 52-79.
268. Jovitschitsch M.Z, - Liebigs Ann.
Chem., 1906, 347, S. 233-247.
269. Wieland H.. Gmelin E. - Liebigs Ann.
Chem., 1909, 367, S. 80-100.
270. Bouveauit L., Bongert A. - Bull. Soc.
chim. France [3], 1902, 27, p. 1171-1174.
271. Wieland H., Gmelin E. - Ber., 1908,
41, S. 3512-3517.
272. Ulpiani C- - Gazz. chim. ital., 1912,
42,1, p. 209-227.
273. Ulpiani C. - Gazz. chim. ital., 1912,
42,1, p. 375-390.
274. Ulpiani C. - Gazz. chim. ital., 1905,
35, И, p. 7-18.
275. Grundmann C., Bansal R,K.r
Osmanski P.S. - Liebigs Ann. Chem., 1973,
N 5/6, S. 898-909.
276. Holleman A.F. - Ber., 1888, 21,
S. 2835-2840.
277- Hayes K., O'Keefe C. - J. Org. Chem.,
1954, 19, p. 1897-1902.
278. Quilico A. - Gazz. chim. ital., 1931,
61, p. 265-276.
279. Ponzio G, - Gazz. chim. ital., 1932,
62, p. 633-639.
280. Grundmann C. - Fortschr. chem.
Forsch., 1966, 7, S. 62-127.
281. Grundmann C-, Griinanger P. The
nitrile oxides. B.; N.Y.: Springer-Verl., 1971.
242 p.
282. Bdeseken J., Bastet M.C. — Rec. trav.
chim., 1912, 31, p. 206-220.
283. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1926,
56, p. 490-502.
284. Cavalleri B„ Bellani P., Lancini G. -
J, Heterocycl. Chem., 1973, 10, p. 357-
362.
285. Holleman A.F. - Rec. trav. chim.,
1892, II, p. 258-274.
286. Bdeseken J. - Rec. trav. chim., 1910,
29, p. 275-295.
287. Wieland H., Gmelin E. - Liebigs Ann.
Chem., 1910, 375, S. 297-307.
288. Bertelson R.C., Glanz K.D.. McQuain
D.B. - J. Heterocycl. Chem., 1969, 6, p. 317—
324.
289. Bdeseken J. - Rec. trav. chim., 1897,
16, p. 297-353.
290. Еремеев А.В.. Андрианов В.Г., Пис-
кунова И.П. - Химия гетероцикл, соедин.,
1978, № 5, с. 616-619.
291. Ruggeri G. - Gazz. chim. ital., 1925,
55, p. 72-79.
292. Крам Д.. Хэммонд Дж. Органи-
ческая химия. М.: Мир, 1964, 716 с.
293. Bdeseken J., van Lennep D.P.R. - Rec.
trav. chim., 1912, 31, p. 196-205.
294. Klingemann F. - Liebigs Ann. Chem.,
1892, 269, S. 104-130.
295. Ruggeri G. - Atti Accad. sci. Torino.
Cl. sci. fis., mat., natur., 1924, 59, p. 705.
296. Qvist IV. - Acta Acad, aboen.
(Finland), B, 1928, 5, N 2, 16 S.; Zbl., 1929.
1, S. 892.
390 Литература
297. Qvist IV. - Acta Acad, aboen.
(Finland), B, 1927, 4, N 3, 25 S.; ZbL, 1927.
II, S. 1700.
298. Shirley D.A., Gross B.H., Danzig MJ.
- J. Org. Chem., 1958. 23, p. 1024-1026.
299. Chang M.S.. Maiuszko AJ. - J. Org.
Chem., 1961. 26, p. 5239-5240.
300. Chang M.S. - J. Org. Chem., 1963,
28, p. 3542-3545.
301. Chang M.S.t Lowe J.U. - J. Org.
Chem., 1968, 33, p. 866-867.
302. Фридман АЛ., Юфарева Э.Г.,
Колобов HA. - Химия гетероцикл, сое дин.,
1977, № 12, с. 1692-1693.
303. Mills S. - Chem. News, 1903, 88,
р. 227-228.
304. Tappi G. - Gazz. chim. ital., 1937, 67,
p. 388-392.
305. Vianello A. - Gazz. chim. ital.. 1932,
62, p. 131-138.
306. Edwards M.L., Bambury R.E., Bit-
ter H.W. - ]. Med. Chem., 1976, 19, p. 330-
333.
307- Boulton A.J. - In: Aromatic and
heteroaromatic chemistry: Specialist periodical
reports. L.: Burlington House, 1973, Vol. 1,
p. 172; Vol. П, p. 213.
308. Edwards M.L.. Bambury R.E., Kim
H.K. - J. Heterocycl. Chem., 1976, 13, p. 653-
656.
309. Haddadin MJ., issidirides C. - Tetra-
hedron Lett., 1965, N 28. p. 3253-3256.
310. Issidorides C.H., Haddadin MJ. - J.
Org. Chem., 1966, 31, p. 4067-4068.
311. Ley K, Eholzer U., Nast R., Seng F. -
a) Pat. 1670693 (Bundesrepublik Deutschland),
appl. 1970, publ. 1972; Chem. Abstr., 1972,
77, 88541a; 6) Pat. 1521907 (France), appl.
1967, publ. 1968; Chem. Abstr., 1969, 71,
70643b; в) Pat. 3660398 (OSA), appl. 1970,
publ. 1972; Chem. Abstr., 1972, 77, 88541a.
312. Ley K, Seng F. - Synthesis, 1975,
N 7, p. 415-422.
313. Hertel H., Mohr R. - Pat. 1168432
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1961,
publ. 1964; Pat. 1337116 (France), appl. 1961,
publ. 1963; Chem. Abstr., 1964, 60, 2863.
314. Ley K.. Eholzer U.. Seng F., Nast R. -
Pat. 1670730 (Bundesrepublik Deutschland),
appl. 1966, publ. 1971; Pat. 1670693
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1966,
publ. 1970; рЖХим, 1976, 200 374; Pat.
1521907 (France), appl. 1967, publ. 1968;
Chem. Abstr., 1969, 71, 706443b; Pat.
1187991 (England), appL 1967, publ.
1970.
315. Ley K, Seng F.. Eholzer U., Nast R.,
Schubart R. - Angew. Chem., 1969, 81, S.
569-570.
316. Nast R., Ley K. - Pat. 1670903
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1967,
publ. 1971.
317. Diet PJ., Schmid IV. - Pat. 2344314
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1972,
publ. 1974; Chem. Abstr., 1974, 80, 146201 g.
318. Ley K.„ Eholzer U. - Pat. 1670746
(Bundesrepublik Deutschland), appt. 1966,
publ. 1971.
319. Mufarrij N.A.. Haddadin M.J..
Issidorides C.H.. McFarland J.W., Johnston
J.D. - J. Chem. Soc., Perkin Trans., 1, 1972,
N 7. p. 965-967.
320. Bowie RA.. Jones G. - Pat. 1301944
(England), appl. 1970, publ. 1973; Chem.
Abstr., 1973, 78, 97705e; Pat. 2136962 (Bun-
desrepublik Deutschland), appl. 1970, publ.
1972; Chem. Abstr., 1972, 76, 127O15h.
321. Sakamoto M., Shibano M.. Tomimat-
su Y. - Yakugaku Zasschi-J. Pharm. Soc. Jap.,
1973, 93, p. 1643-1646.
.322 . Haddadin MJ., Costas H. - Pat.
3398141 (USA), appl. 1966, publ. 1968; Chem.
Abstr., 1968, 69, I06750j.
323. Ley K., Eholzer U. - Pat. 1670739
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1966,
publ. 1970.
324. McFarland J. - J. Org. Chem., 1971,
36, p. 1842-1843.
324a. Heyns K., Behse E., Francke IV. -
Chem. Ber., 1981, 114, S. 246-253.
3246. Devi p., Sandhu J.S., Thyagarayan
G. - Chem. Communs, 1979, N 16, p. 710—
711.
324b. Devi P., Sandhu J.S., Thyagarayan
G. - J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1979,
N 16, p. 710-711; Borah H.N.. Devi P.,
Sandhu J.S., Paruahj N. - Tetrahedron. 1984,
40, p. 1617-1621.
325. Monge A., Zlamas A., Pascual M.A. ~
An. quim. Real soc. esp. fis. у quim., 1977,
73, p. 912-913; Chem. Abstr., 1977, 87,
184460a.
326. Enamines: Synthesis, structure and
reactions / Ed. A.G. Cook. N.Y.: Dekker, 1969,
514 p.
327. Lukasiewicz Z., Wrotek J. - Pat. 86391
(Poland), appl. 1973, publ. 1976; Chem.
Abstr., 1977, 87, 18455Oe.
Литература 39]
328. Химия ацетиленовых соединений /
Под ред. Г.Г. Вине. М.: Химия, 1973. 416 с.
329. Yoneda F.. Sakuma Y.. Matsumoto S.
-Heterocycles, 1975,3, p. II3-1]6.
330. Haddadin M.J., Issidorides C.H. -
Pat. 1215815 (England), appl. 1967, publ.
1970; Chem. Abstr., 1971,74, 141873 h.
331. Monge A., Huapte V., Llamas A.,
Gonzales A., Martinez E. - An. quim. Real soc.
esp. fis- у quim., 1975, 72, p. 248-249; Chem.
Abstr., 1975.83, I31548w.
332. Edwards ML.. Bambury R.E., Ritter
H.W. - J. Med. Chem., 1975, 18, p. 637-
639.
.333 . Jarrar A.A.. Fatafiah Z.A. — Tetra-
hedron, 1977, 33, p. 2127-2129.
334. Haddadin MJ.t Issidorides C.H. -
Pat. 1ЗО8З7О (England), appl. 1969, publ.
1976; Chem. Abstr., 1976, 85, 160164g.
335. Haddadin M.J., Txthr G.E., Raw-
dak T.N.. Ckelhot N.C., Issidorides C.H. -
Tetrahedron, 1974, 30, p. 659-660.
336. Haddadin M.J., Issidorides C.H. -
Pat. 1ЗО8З7О (England), appl. 1969, publ.
1973; Chem. Abstr., 1973, 78, 147994w.
337. Haddadin M.J., Taha M.U., Jarrar
A.A., Issidorides C.H - Tetrahedron, 1976, 32,
p. 719-724.
338. Dirlam J.P. - Pat. 2624923 (Bun-
desrepublik Deutschland), appl. 1975, publ.
1977; Chem. Abstr., 1977,86, I89740f.
339. Kasubik R.V., Robertson R.L. - Pat.
2132378 (France), appl. 1971, publ. 1972;
Chem. Abstr., 1973, 78, 159673d; Pat.
2215320 (Bundesrepublik Deutschland), appl.
1971, publ. 1972; Chem. Abstr., 1973, 78,
428 Oz.
З4О. Pfizer Incorp. - Pat. 1303372 (Eng-
land), appl. 1970, publ. 1973; Chem. Abstr.,
1973, 78, 124629s.
341. Diirckheimer IV. - Liebigs Ann.
Chem., 1972, 756, S. 145-154.
З42. Monge A., Martinez MJ. - An. quim.
Real soc. esp. fis. у quim., 1976, 72, p. 263-
266; Chem. Abstr., 1977, 86, ]21290d.
343. Cronin Т.Н., Richardson K. - Pat.
2215231 (Bundesrepublik Deutschland), appl.
1971, publ. 1972; Chem. Abstr., 1973, 78,
72208у.
344. Schweizer E. - Pat 2222654 (Bundes-
republik Deutschland), appl. 1971, publ. 1972;
Chem. Abstr., 1973, 78, 43519d.
345. Cronin Т.Н., Richardson K. - Pat.
3907994 (USA), appl. 1970, publ. 1975; Chem.
Abstr., 1976, 84, 17427b; Pat. 3915975 (USA),
appl. 1970, publ. 1975; Chem. Abstr., 1976,
84, 59564z.
З46. Cronin Т.Н.. Richardson K. - Pat.
4007184 (USA), appl. 1970, publ. 1977; Chem.
Abstr., 1977, 86, 19OOO8e.
З47. Abu El-Haj M., Cronin Т.Н. - Pat.
2035480 (Bundesrepublik Deutschland), appl.
1969, publ. 1971; Chem. Abstr., 1971, 74,
112057h.
348. Dirlam J.P., Presslitz J.E. - J. Med.
Chem., 1978, 21, p. 483-485.
349. Ley K., Eholzer V.. Nast R., Metzger
K.G., Fritsche D. - Pat. 1670935 (Bundes-
republik Deutschland), appl. 1967, publ. 1975;
рЖХим, 1976, 20 0 131; Pat. 3660391 (USA),
appl. 1967, publ. 1972; Chem. Abstr., 1972,
77, 62026m; Pat. 6 8 06099 (South Africa);
Chem. Abstr., 1969, 71, 91528h.
350. Cronin Т.Н. - Pat 2212832 (Bundes-
republik Deutschland), appl. 1971, publ. 1972;
Chem. Abstr., 1973, 78, 4281a.
351. El-Abadeiah M.M., Sabri SS. Nazer
M.Z., Za'ater M.F. - Tetrahedron, 1976, 32,
p. 2931-2938.
352. McFarland J-W. - Pat. 2500447
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1974.
puhl. 1975; Chem. Abstr., 1975, 83, 193388c.
353. Schmid IV., Basler IV., Burckhardt U.
- Pat. 2701707 (Bundesrepublik Deutschland),
appl. 1976, publ. 1977; Chem. Abstr., 1977,
87, 18455 If.
354. Pfizer Incorp. - Pat. 1293850
(England), appl. 1970, publ. 1972; Chem.
Abstr., 1973, 78, 43518c.
355. Abushanab E. - J- Org. Chem.. 1973,
38, p. 3105-3107.
356- Czuba L.J., Dirlam J.J. - Pat.
3991053 (USA), appl. 1975, publ. 1976; Chem.
Abstr., 1977, 86, 72703e.
357. Haddadin M.J., Chelhot N.C..
Pieridou M. - J. Org. Chem., 1974, 39,
p.3278-3281.
358. Benko P., Simonek I.. Polios L., Buda
L., Foris P., Kovacs J., Magyar K. — Pat.
2527157 (Bundesrepublik Deutschland), appl.
1974, publ. 1976; Chem. Abstr., 1976, 84,
180291m.
359. Dukai J., Pfliegel T.. Barath M.,
Kelemen A. - Pat. 2423093 (Bundesrepublik
Deutschland), appl. 1973, publ. 1974; Chem.
Abstr., 1975, 83, I64229w.
360. Lojka J., Doubrava B.. Novacek L.,
Belusa .1., Bohuminsky L. - Pat. 167695
392 Литература
(Czechoslovakia), appl. 1973, publ. 1977;
Chem. Abstr., 1978, 88, 5O923r.
361. Schweizer E., Egli C. - Pat. 2IO73O1
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1970,
publ. 1971; Chem. Abstr., 1972, 76, 390] z.
362. Sidani A.R. Reaction of benzofurazan
oxide with sulfur enolate anions: Ph. D. Thesis
(USA). Memphis; State Univ., 1971; Diss.
Abstr. Intern., B, 1972, 32, p. 6934.
363. Mason J.C., Tennant G. - Chem.
Commons, 1971, N 11, p. 586.
364. Schweizer E., Egli C. - Pat. 2228802
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1971,
publ. 1972; Chem. Abstr., 1973, 78, 72210b.
365. Hurnaus R., Griss G., Grell IV.,
Sauter R.. Reich R., Leitold M. - Pat. 2519258
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1975.
publ. 1976; Chem. Abstr., 1977, 86, 89889t.
366. Abus ha nab E. - J. Org. Chem., 1970,
35, p. 4279-4280.
367. Николаева А.Д.. Зиятдинов Д.Н.,
Каримов Р.Г. - Химия и технол. эпе-
ментоорган. соед. и полимеров, 1976,
вып. 5, с. 35.
368. Abu El-Haj MJ. - Pat. 2316754
(Bundesrepublik Deutscbland), appl. 1972,
publ. 1973; Chem. Abstr., 1974,80, 2?29lj.
369. Haddadin MJ., Issidorides C.H. -
Pat. 1305138 (England), appl. 1970, publ.
1973; Chem. Abstr., 1973, 78, 136339k.
370. Ley K._ Enolzer U. - Pat. 1670900
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1967,
publ. 1971.
371. Seng F.. Ley K. - Pat. 2304536
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1973,
publ. 1974; Chem. Abstr., 1974, 81, 136183s.
372. Seng F., Ley K. — Synthesis, 1972,
N 11, p. 606.
373. Seng F., Ley K. - Pat. 1670981
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1968,
publ. 1971; Pat. 200Ю73 (France), appl. 1969,
publ. 1969; Chem. Abstr., 1970, 72, 55499m-
374. Seng F., Ley К - Pat. 1670991
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1968,
publ. 1971; Pat. 2002847 (France), appl. 1969,
publ. 1969; Chem. Abstr., 1970, 72, 90517n.
375. Johnson J.D., Abu El-Haj MJ. - Pat.
1927473 (Bundesrepublik Deutschland), appl.
1968, publ. 1970; Chem. Abstr., 1970, 72,
79100a.
З76. Seng F., Ley K. - Pat. 1670994
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1968,
publ. 1971; Pat. 2003273 (France), appl. 1969.
publ. 1969; Chem. Abstr.. 1970.72, H150u.
377. Ley K.r Seng F.r Heitzer H. -
Synthesis, 1970, N 5, p. 258-259.
378. Seng F., Hast R., Ley K. - Pat.
1670743 (Bundesrepublik Deutschland), appl.
1966, publ. 1970.
379. Seng F.t Ley K. - Angew. Chem.,
1972, 84, S. 1061-1062.
380. Seng F.t Ley K. - Angew. Chem.,
1972, 84, S. 3 061.
381. Seng F., Ley K.. Metzger K.G. - Pat.
2204574 (Bundesrepublik Deutschland), appl.
1972, publ. 1973; Chem. Abstr., 1973, 79,
11563k.
382. Haddadin MJ., Agopian G.r
Issiforides C.H. - J. Org. Chem., 1971, 36,
p. 5 ] 4—518.
383. Zamet JJ., Haddadin MJ., issidorides
C.H. - J. Chem. Soc.. Perkin Trans., I, 1974,
N 14,p.1687-1691.
384. Abu El-Haj MJ. - J. Org. Chem.,
1972.37, p. 2519-2520.
385. Latham. D.W.S., Meth-Cohn O.,
Suschitzky H., Herbert J.A.L. - J. Chem. Soc.,
Perkin Trans., I, 1977, N 5, p. 470-478.
386. Lewis G.S.. Kluge A.F. - Tetrahedron
Lett., 1977, N 29, p. 2491-2494; Kluge A.F.,
Maddox M.L.. Lewis G.S. - J. Org. Chem.,
1980, 45, p. 1909-1914.
387. Seng F., Ley K. - Synthesis, 1975,
N 11, p. 703.
388. Haddadin MJ., Zamet J J., Issidorides
C.H. - Tetrahedron Lett., 1972, N 35, p. 3653-
3655.
389. Boulton A J., GripperGray A.C.,
Katritzky A.R. - Chem. Communs, 1966, N 20,
p. 741/
390. Boulton A.J.. Gripper Gray A.C.,
Katritzky A.R. - J. Chem. Soc., B, 1967, N 9,
p. 911-914.
391. Seng F., Ley K. - Angew. Chem.,
1972, 84, S. 1060.
392. Seng F.. Ley K. - Pat. 2138032
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1971,
publ. 1973; Chem. Abstr, 1973, 78, 111319г.
393. Seng F., Ley K., Wagner K. -
Synthesis, 1975, N 11, p. 703-704.
394. Tonnies P. - Ber., 1878, 11, S. 1511-
1512; 1880, 13, S.1845-1849.
395. Ponzio G-, Torres M. - Gazz. chim.
ital., 1929, 59, p. 461-478.
396. Ponzio G., Longo G. - Gazz. chim.
ital., 1930, 60, p. 893-899.
397. Boyer J.H., Ellzey S.E. - J. Org.
Chem., 1959, 24, p. 2038.
Литература 393
398. Boyer J.H.. Huang С. - Chem.
Communs, 1981, N 8, p. 365-366.
399. Kuhn R.. van Klavaren IV. - Ber.,
1938, 71, S. 779-780.
400. Awwers K., Meyer V. - Ber., 1889, 22,
S. 705-720.
401. Chapman J.A., Crosby J., Cum-
mings CA., Rennie R.A., Paton R.M. - Chem.
Communs, 1976, N 7, p. 240-241.
402. Grundmann C., Kochs P. - Angew.
Chem. (Intern. Ed.), 1970, 9, S. 635-636.
403. Gabriel S’.. Карре M. - Ber., 1886,
19, S. 1145-1148.
404. Dondoni A., Barbara G.r Battaglia A..
Giorgianni P. - J, Org. Chem., 1972, 37,
p. 3196-3198.
405. Crosby J., Paton R.M., Rennie R.A.C.
- Pat. 1435894 (England), appl. 1972, publ.
1976.
406. Crosby J., Paton R.M.t Rennie R.A.C.
- Pat. 2336403 (Bundesrepublik Deutschland),
appl. 1972, publ. 1974; Chem. Abstr-, 1974,
81, 49257a.
407. Crosby J., Robert R.A.C., Tanner J.,
Paton R.M. - Pat 2422764 (Bundesrepublik
Deutschland), appl. 1973, publ. 1974; Chem.
Abstr., 1975, 82, 141047a; Pat. 4014893
(USA), appl. 1975, publ. 1977.
408. Brittelli D.R.. Boswell GA. - J. Org.
Chem., 1981,46, p. 316-320.
408a. Aitaf-ur-Rahman M., Boulton AJ
Middleton D. - Tetrahedron Lett., 1972, N 33,
p. 3469-3470.
4086. Mitchell W.R.r Paton R.M. -
Tetrahedron Lett., 1979, N 26, p. 2443-2446.
409. Crosby J., Paton R.M.. Rennie R.A.C.
- Pat. 1474693 (England), appl. 1973, publ.
1977; Chem. Abstr., 1977, 87, 201545b.
410. Crosby J., Milner J.A. - Pat. 2714668
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1976,
publ. 1977; Chem. Abstr., 1978, 88, 23601c.
411. Skinner J.S. - J. Amer. Chem. Soc.,
1924,46, p. 731-741.
412 Ungnade H.E., Loughran E.D. - J.
Heterocycl. Chem., 1964, 1, 61-66.
413. Cramer C. - Ber., 1892, 25, S. 713-
721.
414. Bouveault L.. Bongert A. - Bull. Soc.
chim. Francer[.3], 1902, 27, p. 1164-3622.
415. Traynelis V.J., Yamauchi K. -
Tetrahedron Lett., 1969, N 41, p. 3619-
3622.
416. Зильберман E.H. Реакции нитри-
лов. M.: Химия, 1972. 448 с.
417. Angeli A. - Gazz. chim. ital., 1916,
46, Ц, p. 300-310.
418. Bamberger E., Seligmann R. - Ber.,
1903,36, S. 701-710.
419. Kinney C.R. - J. Amer. Chem. Soc.,
1929, 51, p. 1592-1600.
420. Gaylord N.G. Reduction with complex
metal hydrides. N.Y.: Interscience, 1956, 431 p.
421. Meloy C.R., Shirley DA. - J. Org.
Chem., 1967, 32, p. 1255-1256.
422. Daniewski A.R.r Witanowski M..
Urbanski T. - J. Org. Chem., 1967, 3 2,
p. 4050-4052.
423. Hurd C.D.. Nilson M.E., Wikholm
D.M. - J. Amer. Chem. Soc., 1950, 72,
p. 4697-4699.
424. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1930,
60, p. 49-96.
425. Ullmann F., Bielecki J. - Ber., 1901,
34, S. 2174-2185.
426. Таблицы констант скорости и рав-
новесия гетеролитическнх органических
реакций / Под ред. В.А. Пальма. М.:
ВИНИТИ, 1975. Т. 1, ч. L 604 с.
427. Behrend R-. Tryller Н. - Liebegs Апл.
Chem., 1894, 283, S. 209-245.
428. Daniewski A.R.r Urbanski T. - Rocz.
chem., 1968,42, s. 289-296.
429. Сайкс П. Механизмы реакций в
органической химии. М.г Химия, 1973. 320 с.
430. Chemistry of the Cyano Group / Ed. Z.
Rappoport. N.Y.: Interscience, 1970. 516 p.
431. Behrend R., Schmitz J. - Liebigs Ann.
Chem., 1893, 277, S. 310-339.
432. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1925,
55, p. 311-323.
433. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1936,
66, p. 127-134.
434. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1936,
66,p. 114-119.
435. Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1931,
61, p. 561-575.
435. Ponzio G., Bernardi V. - Gazz. chim.
ital., 1925, 55, p. 67-72.
4З7, Ponzio G. - Gazz. chim. ital., 1932,
62, p. 424-427.
438. Carbone G. - Gazz. chim. ital., 1932,
62, p. 428-431.
439. Jovitschitsch M.Z. - Ber., 1895, 28,
S. 2675-2683.
439a. Bryden J.H. - Acta crystallogr., B,
1972, 28, p.1395-1398.
440. Gasco A., Mortarini (A. Serafino A.,
Calvino R., Menziani E.. Reynaud E. -
394 Литература
Farmaco. Ed. sci., 1975, 30, p. 900-903;
Chem. Abstr., 1976, 84, 43925g.
441. Lunning В. - Acta chem. scand., 1960,
14, p. 321-347.
442. Dippy J.F.J., Hughes S.R.C., Lax-
ion J.W. - J. Chem. Soc., 1956, p. 2995-3000.
443. Ungnade H.E., Kissinger L.W. - J.
Org. Chem., 1959, 24, p. 666-668.
444. Sifniades S. - J. Org. Chem., 1975,
40, p. 3562-3566.
445. Вигалок И.В., Мойсак И.Е., Свет-
лаков Н.В. - Химия гетероцикл, соедия.,
1969, № 1, с. 175-176.
446. Beckh W. - Вег., 1897, 30, S. 152-
156.
447- Engbersen J.FJ., Enbert J.B.F.N. -
Synth. Communs, 19741 1, p. 121-124.
448. Unterhalt B.. Pindur U. - Arch.
Pharm., 1976, 309, S. 781-786.
449. Wieland //. - Ber., 1907, 40, S. 1667-
1676.
450. Wahl A. - Bull. Soc. chim. France,
[4], 1908, 3, p. 27-31.
451. Ulpiani C., Bernardini L. - Gazz.
chim. ital., 1905, 35, ll, p. 1-6.
452. Steinkopf IV., Jurgens B. - J. prakt.
Chem., [2], 1911, 83, S. 453-470.
453. Arndt F., Rose J.D. - J. Chem. Soc.,
1935, N I, p. 1-10.
454. Kornblum N.. Weaver W.M. - J. Amer.
Chem. Soc., 1958, 80, p. 4333-4337.
455. Parker C.O., Emmons IV.D., Rolewicz
H.A., McCallum K.S. - Tetrahedron, 1962, 17,
p- 79-87.
456. Carpenter WR. - Pat. 3386968
(USA), appl. 1962, publ. 1968; Chem. Abstr.,
1968.69, 28l06n.
457. Denson D.D., Van Meter F.M. - Pat.
3740947 (USA), appl. 1972, publ. 1973; Chem.
Abstr., 1973,79, 94195y.
458. Cameron A.F., Freer A.A. - Acta
crystallogr., B, 1974, 30, p. 354-357.
459. Shell International Research Maat-
schappij N.V. - pat. 65 10031 (Holland), appl.
1964. publ. 1965; Chem. Abstr., 1966, 64,
112l6h.
460. Ghosh P.B.. Whitehouse M.W. - J.
Med. Chem., 1968, 11, p. 3O5-3II.
461. Clifford DP. - M. Sci. Thesis
(England). Univ, of East Anglia, 1965; цит. no
[5. p.25].
462. Богданов C.B., Королева И.Н. - Ж.
общ. химии, 1956, 26, с. 264—267.
463. Belton J.G., Conalty M.L., O'Sullivan
J.F. - Proc. Roy. Irish Acad., B, 1976, 76,
p. 133-149.
464. Шарнин Г.П., Головин B.B., Myxap-
лямов Р.И., Сайфуллин И.Ш. Отчет деп. во
ВНТИ-центре. Гос. регистрац. № 77076586.
Инв. № Б 628736. 1977 г. 53 с.
464а. Шарнин Г.П., Мухарлямов Р.И.,
Головин В.В. - Ж. орг. химии, 1983, 19,
с. 2358-2360.
465. Calle г i М.. Viterbo D., Villa А.С.,
Guastini С. - Cryst. Struct. Communs, 1975,
4, р. 13-16.
466. Norris W.P., Osmundsen J. - J. Ogr.
Chem., 1965, 30, p. 2407-2409.
467- Jackson C.L., Earle R.B. - Amer.
Chem. J., 1903, 29, p. 89-120.
468. Boulton AJ., Clifford D.P. - J. Chem.
Soc., 1965, N 10, p. 5414-5416.
469. Messmer G.G., Palenik GJ. - Acta
crystallogr., B, 1971, 27, p. 314-321.
470. Ueda H., Sakabe N., Tanaka J.,
Furusaki A. - Bull. Chem. Soc. Jap., 1968,41,
p. 2866—2871.
471- Destro R., Gramaccioli C.M., Simo-
netta M. - Acta crystallogr., B, 1968, 24,
p. 1369-1386.
472. Terrier F., Millot F., Norris W P. -
Bull. Soc. chim. France, 1975, N 3/4, pt 1,
p. 551-552.
473. Terrier F., Millot F., Norris W.P. - J.
Amer. Chem. Soc., 1976, 98, p. 5883-5890.
473a. Terrier F., Sorkhabi H.A., Millot F.,
Halle J.-C., Schaal R. - Canad. J. Chem.,
1980,58, p. Ц55-116О.
474. Buncel E.. Chuaqui-Offermanns N-,
Moir RY., Norris A.R. - Canad. J. Chem.,
1979, 57, p. 494-499.
475. Terrier F., Millot F., Chotrouse A.-P.,
Pouet M.-R-. Simonin M.-P. - Org. Magn.
Reson., 1976, 8, p. 56-58.
476. Buncel E._ Chuaqui-Offermanns N.,
Norris A.R. - J. Chem. Soc., Perkin Trans., I,
1977, N 4, p. 415-417.
476a. Terrier F., Chalrousse A.-P., Millot
F. - J. Org. Chem., 1980, 45, p. 2666-2672.
477- Ah-Kow G. - C.r. Acad, sci., C, 1978,
287, p. 231-234.
478. Ah-Kow G., Terrier F.. Lessard F. -
J. Org. Chem., 1978, 43, p. 3578-3584.
479. Boyer J.H., Toggweiler U., Stoner
G.A. - J. Amer. Chem. Soc., 1951, 79,
p. 1748-1751.
480. Moje IV. - J. Org. Chem., 1964, 29,
p. 3722-3723.
Литература 395
481. Staveley С.М. - Ph. D. Thesis
(England). Oxford Univ., 1955; цит. no
[32].
482. Bailey AS. - J. Chem. Soc., I960,
N 11, p. 4710-4712.
483. Hill H.A.. MacFarlane A.J.. Wil-
liams R.J.P. - J. Chem. Soc., A, 1969, N ll,
p. 1704-1707; Chem. Communs, 1968, N 3,
p. 123-124.
484. Bailey AS-. Williams R.J.P.,
Wright J.P. - J. Chem. Soc., 1965, N 4,
p. 2579-2587.
485. Camenar B., Prout C.K. - J. Chem.
Soc., 1965, N 9, p. 4838-4851.
486. Prout C.K., Powell H.M. - J. Chem.
Soc., 1965, N 9, p. 4882-4887.
487. Selig W. - Ztschr. anal. Chem., 1978,
289, S. 44-46.
487a. Fernandez V., Muro C. - Ztschr.
anorg. und allg. Chem., 1980, 466, S. 209-
212.
488. Boulton A.J.. Ghosh P.B., Katritzky
A.R. - J. Chem. Soc., C, 1966, N 10, p. 971-
976.
489. Dal Monte D.. Sandri E. - Ann. chim.
(Ital.), 1964, 54, p. 486-495.
490. Nietzki R., Knapp T. - Ber., 1897, 30,
S. 1119-1124.
490a. El-Abadelah M.M.. Anani 4.4.,
Khan Z.H.. Hassan A.M. - J- Heterocycl.
Chem., 1980. 17, p. 213-217.
491. Tappi G., Forni P.V. - Ann. chim.
appl., 1948, 35, p. 602-613; Chem. Abstr.,
1951.45,98O4f.
492. Tappi G., Forni P.V- - Farm. Sci. e
tec. (Pavia), 1950, 5, p. 241-250; Chem.
Abstr., 1950, 44, 91O3i.
49.3 . Tappi G., Forni P.V. - Chim. e ind
(Ital.), 1951, 33, p. 135-137; Chem. Abstr.,
1951,45, 9804c.
494. Ter Horst W.P. - Pat. 2302.384 (USA),
appl. 19.39, publ. 1942; Chem. Abstr., 1943,
37, 2507.
495. Ter Horst W.P. - Pat. 2424199 (USA),
appl. 1942, publ. 1947; Chem. Abstr., 1947,
4I,7642d.
496. Iwamoto R., Sakata H.. Okumura K.,
Hongo A., Sekiguchi S. - Pat. 77 07055 (Japan),
appl. 1970, publ. 1977; Chem. Abstr.. 1977,
87, 128883d.
497. N.V. Philips’ Gloeilampenfabriken. -
Pat. 64 00307 (Holland), appl. 1964, publ.,
1965; Chem. Abstr., 1965, 63, 17071c.
498. Bianco M.A. - Atti Accad. sci. Torino.
Cl. sci. fis., mat., nat., 1974, N 3—4, p. 479-
484; Chem. Abstr., 1976, 84, 1167591.
499. Fundaro A., Cassette M.C. - Pharm.
Res. Communs, 1976, 8, p. 253-258.
500. Cannon W.N.. Gerzon K. - Pat.
3420654 (USA), appl. 1965. publ. 1969; Chem.
Abstr., 1969, 70, 878l8q.
50l. Koopman H.. Daams J. - Weed Res.,
1965, 5, p. 319-326; Chem. Abstr., 1966, 64,
10339b.
502. Hill K.L. - Pat. 68 04716 (South
Africa), appl. 1968. publ. 1968; Chem. Abstr.,
1969,71, 61392s.
503. Avogadro L. - Gazz. chim. ital., 1923,
S3, p. 824-828.
504. Hill K.L. - Pat. 3410676 (USA), appl.
1965, pub). 1968; Chem. Abstr., 1969, 70,
56596m.
505. Haynes J.W., Mattix E., Mitlin H.,
Borkvec A.B., Lindin O-H. - U.S. Agr. Res.
Serv., South Reg.. Rep., 1976, ARS-S-131,
30 p.; Chem. Abstr., 1977, 86, 15 1443y.
506. McGavack Т.Н.. Boyd LJ.. Lehr D..
Terranova R. - Bui). N.Y. Med. Coll., Flower
and Fifth Avenue Hospital, 1943, 6, p. 113-
118; Chem. Abstr., 1944, 3g, 1286.
507. Haley TJ-. Flesher A.M., Mavis L. -
Nature, 1962, 195, p. 1012.
508. Haiey T.J. - G. ital. chemiotcrap.,
1962, 6-9, N 3, p. 213-224; Chem. Abstr.,
1963,58, 12847a.
509. Haley T.J., Flesher A.M.. Mavis L. -
Arch. Int. pharmacodyn. et ther., 1962, 13g,
p. 133-145; Chem. Abstr., 1962, 57, 1546la.
510. Lehmann C.. Renk E., Gagneux A. -
Pat. 68 00779 (South Africa), appl. 1967, publ.
1969; Chem. Abstr., 1969. 70, 57855g.
511. Fundaro A. - Boll. Soc. ital. biol.
sper., 1974, 50, p. 1650-1653; Chem. Abstr.,
1975,83, 108147f.
5 12. Fundaro A. - Boll. Soc. ital. biol.
sper.. 1974, 50, p. 1654—1657; Chem. Abstr.,
1975,83, 90988u.
513. Fundaro A., Cassone M.C. - Farmaco.
Ed. sci., 1975, 30, p. 891-899; Chem. Abstr.,
1976,84, 258I8v.
514. Bolt A.G.. Ghosh P.B , Sleigh MJ. -
Biochem. Pharmacol., 1974, 23, p. 1963-1968.
515. Bolt A.G.. Sleigh M.J. - Biochem.
Pharmacol., 1974,23, p. 1969-1977.
516. Whitehouse M.W., Ghosh P.B. -
Biochem. Pharmacol., 1968. 7, p. 158-161.
517. Ghosh P.B.. Whitehouse M.W. - J.
Med. Chem., 1969. 12, p. 505-507.
396 Литература
518- Kessel D., Belton J.G. - Cancer Res.,
1975, 35, p. 3735-3740; Chem. Abstr., 1975,
84, 53782k.
519- Kessel D. - Proc. XI Int. Cancer
Congress, 1974, p. 127-128; цит. no
[520].
520. Thompson S., LelHcut L. - Mutat.
Res., 1977, 48, p. 145-154.
521. McPhee D.G., Robert G.P., Ternai B.,
Ghosh P., Stephens R. - Chem.-Biol. Interact.,
1977, 19, p. 77-90; Chem. Abstr., 1978, 88,
58253t.
522. Kobayashi G., Matsuda Y. Tominaga
У., Ohkuma M.r Shinoda H., Kohno M.,
Mizuno D. - J. Pharm. Soc. Jap., 1977, 97, p.
1039-1045; Chem. Abstr., 1978, 88, 44882k.
523. Rathsburg H. - Angew. Chem., 1928,
41, S. 1284.
524. Piechowicz T, - In: Util. Elem.
Pyrotechniques Explos. Syst. Spatjaux, Colloq.
Intern. (1968). 1969, p. 85-98; Chem. Abstr.,
1970, 73, 100617g.
525. McGirr R. - Pat. 3135636 (USA),
appl. 1962, publ. 1964; Chem. Abstr., 1964,
61, 5446c.
526. Piechowicz T. - Pat. 1519799
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1967,
publ. 1968; Chem. Abstr., 1969, 71, 31970m;
Pat. 15297 (Bundesrepublik Deutschland), appl.
1967, publ. 1969; Chem. Abstr., 1969, 71,
5034g; Pat. 68 00982 (South Africa), appl.
1967, publ. 1968; Chem. Abstr., 1969, 70,
69768u.
527. Rathsburg H. - Pat. 177744 (England),
appl. 1921, publ. 1922; Zb!., 1922, IV, S. 810;
Pat. 357814 (Deutschland), appl. 1920, publ.
1922; Zbl., 1922. IV, S. 1119.
528. Rintoui IV., Picton N., Peacock D. -
Pat. 16692 (England), appl. 1914, publ. 1915;
Chem. Abstr., 1916, 10, 276.
529. Rathsburg H,, Friederich IV. - Pat.
195344 (England), appl. 1922, publ. 1923;
Chem. Abstr., 1923, 17, 3609.
530. Metz L. - Ztschr. Schiep. - und
Sprengstoffwesen, 1928, 23, S. 305-308;
Chem. Abstr., 1929, 23, 984.
531. Graybush R.J., May F.G., Forsyth
A.C. - Thermochim. acta, 1971,2, p. 153-162;
Chem. Abstr.. 1971,74, 143965g.
532. Lenotre M., Morrison H. - In: Util.
Elem. Pyrotechniques Explos. Syst. Spatiaux.
Colloq. Intern., (1968). 1969, p. 85-98; Chem.
Abstr.. 1970, 73, 100613c; Morrison H.-
Ihid., 1970, 73, 100612b.
533. Avrami L., Jackson HJ,- Govt Repts
Announc., 1972, 72, N 20, p. 192; Chem.
Abstr., 1973, 78, 113516b.
534. Homewood R.H., Krukonis V.J.,
Loszewski R.C. - Pat. 3832249 (USA), appl.
1973, publ. 1974; Chem. Abstr., 1975, 82,
113795г.
535. Гончаров А.А., Дубовик A.В.,
Боболев В.К. - Физ. горения и взрыва,
1977,13, с. 97-102.
536. Shaw J.T., Voorhies J.D., Davies S.M.
- Pat. 1374790 (France), appl. 1962, publ.
1964; Chem. Abstr., 1965, 62, 7769b; Pat.
3260621 (USA), appl. 1962, publ. 1965; Chem.
Abstr., 1966, 65, 10130Е
537. Foley R.T., Bogar F.D. - Sci. Techn.
Aerosp. Repts, 1968, 6, N 14, p. 2212; Chem.
Abstr., 1969, 71, 76647c.
538. Foley R.T., Bomkamp D.H.,
Thompson C.D. - Govt Repts Announc., 1972,
72, N 11, p. 102; Chem. Abstr., 1972, 77,
96228u.
539. Ciurca C.J.. Brault A.T. - Pat.
2232777 (France), appl. 1973, publ. 1975;
Chem. Abstr., 1976, 84, 67800р.
540. Wainer E., Shirley J.E. - Pat. 3481739
(USA), appl. 1966, publ. 1969; Chem. Abstr.,
1970, 72, 37727e.
541- McKeller J-F-, Warburton G.G. - Pat
1395336 (England), appl. 1972, publ. 1975;
Chem. Abstr., 1975, 83, 133634v.
542. Nebe WJ. - Pat. 2542151 (Bundes-
republik Deutschland), appl. 1975, publ. 1976;
Chem. Abstr., 1977, 86, 131141 v; Pat. 229966
(France), appl. 1975, publ. 1976; Chem. Abstr.,
1977, 86, 163630v; Pat. 4029505 (USA), appl.
1976, publ. 1977; Chem. Abstr., 1977, 87,
2O318Oe.
543. Nalli G.R., Pazos J.F. - Pat. 2533073
(Bundesrepublik Deutschland), appl. 1975,
publ. 1976; Chem. Abstr., 1977, 86, 180729b.
544. Pazos J.F.. Nalli G.R. - Pat. 1481397
(England), appl. 1975, publ. 1977; Chem.
Abstr., 1978.88, 43761h.
545. Shimizu K., Aral T., Harada S. - Pat.
77 102231 (Japan), appl. 1975, publ. 1977;
Chem. Abstr., 1978, 88, 62733s.
546. Shimizu K., Arai T.t Harada S. - Pat
77 133931 (Japan), appl. 1976, publ. 1977;
Chem. Abstr., 1978, 88, 90234g.
547. Costain IV.. Terry B.W.H. - Pat.
2147847 (Bundesrepublik Deutschland), appl.
1971, publ. 1972; Chem. Abstr., 1972, 77,
82988e.
Литература 397
548. Rooney T.R. - Pat 2647315 (Bundes-
republik Deutschland), appl. 1975, publ. 1977;
Chem. Abstr., 1977, 87, 105688e.
549- Rosenfeld R.H.- Pat. 2630438 (USA),
appl. 1950, publ. 1953; Chem. Abstr., 1953,
47, 5698c.
550. Bartos J. - Ann. pharm. franc., 1961,
19, p. 610-611; Chem. Abstr., 1962, 56,
11709e.
551. Haddadin M., Khalidi U., Turju-
man N., Ghougassian R. - Anal. Chem., 1974,
46, p. 2072.
552. Shipton M., Brocklehurst K. -
Biochem. J., 1977, 167, p. 799-810; Chem.
Abstr., 1978, 88, 100885c.
553. Boulton A.J., Coe D.E., Tsoun-
gas P.G. - Gazz. chim. ital., 1981, Ill,
p. 167-171.
554- Boulton AJ. - Bull. Soc. chim. Belg.,
1981, 90, p. 645-650.
555. Никишев Ю.Ю., Сайфуллин ИЛН.,
Филяхов И.Ф. - Кинетика и катализ, 1991,
32, с. 185-187.
556. Прокудин В.Г.. Назин ГМ., Ма-
нелис Г.Б. - Докл. АН СССР, 1980, 255,
с. 917-920.
557. Прокудин В.Г., Назин ГМ.,
Дубихин В.В. - Кинетика и катализ, 1981,
22, с. 871-876.
558. Orchin М., Jaffe Н.Н. The importance
of antibonding orbitals. Boston: Houghton
Mifflin, 1967.
559- Прокудин В.Г.. Назин ГМ. - Изв.
АН СССР- Сер. хим., 1987, № 1, с. 221-
223.
560. Прокудин В.Г., Назин Г.М., Ов-
чинников И.В. - Изв. АН СССР. Сер. хим.,
1987, № 12, с. 2841-2844.
561. Никишев Ю.Ю., Сайфуллин И.Ш..
Фаляхов И.Ф. - Кинетика и катализ, 1991,
32, с. 185-187.
562. Андрианов В.Г., Шохен М.А., Ере-
меев А.В.. Бармина С.В. - Химия гетеро-
цикл. соедин., 1986, № 2, с. 264-266.
563. Calleri М., Ranghino G., Ugliengo Р.,
Viterbo D. - Acta crystallogr.. В, 1986, 42,
p. 8.4-90.
564. Naegeli C., Tyabji A. - Helv. chim.
acta, 1933, 16, S. 349-366.
565. Sedano E., Sarasoia C.. Ugalde J.M.,
harabalbeitia Z.X., Guerrero AJ. - J. Phys.
Chem., 1988, 92, p. 5094-5096.
566. Сосонкин И.М., Домарев A.H.,
Кузнецова АЛ., Ниязымбетов М.Е., Пет-
росян В.А. - Изв. АН СССР. Сер. хим.,
1989, № 2, с. 281-286.
567. Петросян В.А., Ниязымбетов
М.Е., Козловская Э.В. - Изв. АН СССР.
Сер. хим., 1986, № 7, с. 1691-1692.
568. Еремеев А.В., Пискунова И.П.,
Андрианов В.Г., Лиепиныи Э.Э. - Химия
гетероцикл, соедин., 1982, № 4, с. 488-
494.
569- Calvino R., Gasco A., Menziani Е.,
Serafino А. - J. Heterocycl. Chem., 1983, 20,
p. 783-785.
570. Ракитин O.A., Огурцов В.A.,
Стреленко Ю.А., Годовикова Т.И.,
Хмельницкий Л.И. - Изв. АН СССР. Сер.
хим., 1990, № 5, с. 1020-1023.
571- Fruttero R., Ferrarotti В., Serafino А.,
Di Stilo A., Gasco А. - J. Heterocycl. Chem.,
1989,26, p. 1345-1347.
572. Калинина М.И., Моисеев И.К.,
Павский В.И. - Химия гетероцикл, соедин.,
1988,№ 8, с. 1124-1127.
573. Полякова И.Н., Старикова З.А.,
Калинина М.И. - Кристаллография, 1987,
32, с. 1534-1536.
574. Westphal G., Karge М. - Z. Chem.,
1982, 22, S.217-218.
575. Westphal G.. Karge M. - Z. Chem.,
1982, 22, S. 138-139.
576. Curran D.P., Fenk CJ. - J. Amer.
Chem. Soc.. 1985, 107, p. 6023-6028.
577- Curran D.P., Fenk CJ. - Tetrahedron
Lett, 1986, 27, p. 4865-4868.
578. Whitney RA., Nicholas E.S. -
Tetrahedron Lett., 1981, 22, p. 3371-3374.
579- Kirschenbaum LJ., Panda R.K.,
Borish E.T., Mentasti E. - Inogr. Chem., 1989,
28, p.3623-3628.
580. Calvino R., Fruttero R., Gasco A.,
Mortarini V., Airne S. - J. Heterocycl. Chem.,
1982, 19, p. 427-430.
581. Дубовик А.В., Денисаев А А., Гон-
чаров А.А., Лисанов M.B., Боболев В.К. -
В кн.: Взрывное дело. М.: Недра, 1982, сб.
84/41: Повышение эффективности и безо-
пасности взрывных работ, с. 14-26.
582. Mandal В.К.. Maili S. - Eur. Polym
J., 1986, 22, p. 447-450.
583. Casco C., Dixon M., Erden I.,
Ergonenc P., Keeffe J.R., Sukhovitsky A. - J.
Org. Chem., 1989, 54, p. 3732-3738.
584. Calvino R., Ferrarotti B., Gasco A.,
Serafino A. - J. Heterocycl. Chem., 1983, 20,
p. 1419-1421.
398 Литература
585. Tennant G.. Wallace G.M. - J. Chem.
Soc., Chem. Commons, 1982, N 4, p. 267-
268.
586. Ракитин O.A., Годовикова Т.И.,
Стреленко Ю.А., Хмельницкий Л.И. - Иэв.
АН СССР. Сер. хим., 1986, № 10, с. 2394-
2399.
587. Махова Н.Н.. Овчинников И.В.,
Хасапов Б.Н., Хмельницкий Л.И. - Иэв.
АН СССР. Сер. хим., 1982, № 3. с. 646-
649.
588. Ракитин О.А., Власова О Г.,
Чертанова Л.Ф., Хмельницкий Л.И. - Иэв.
АН СССР. Сер. хим., 1990, № 7, с. 1625-
1629.
589. Ракитин О А., Власова О.Г.. Блин-
ников А.Н., Махова Н.Н., Хмельниц-
кий Л.И. - Изв. АН СССР. Сер. хим., 1991,
К? 2. с. 523-524.
590. Rakitin О-A.. Obruchnikova A.V.,
Kheml’nitskii L.l. - Phosphorus, Sulfur, and
Silicon, 1993, 78, p. 309-312.
591. Ракитин О А.. Хайбуллина E.A.,
Годовикова Т.И., Огурцов В.А., Хмель-
ницкий Л.И. - Химия гетероцикл, соедин.,
1993, № 8, с. 1117-1120.
592. Ракитин О А.. Огурцов В.А., Хай-
буллина Е.А.. Годовикова Т.И., Хмельниц-
кий Л.И. - Химия гетероцикл, соедик.,
1993, № 9. с. 1283-1287.
593. Ракитин О.А.. Огурцов В.А., Годо-
викова Т.И., Хмельницкий Л.И. - Изв. АН
СССР. Сер. хим., 1990, С. 1623-1625.
594. Godt И.. Jr., Quinn J. - J. Amer.
Chem. Soc., 1956, 78, p. 1461.
595. Андрианов В. Г.. Шохен M.A.,
Еремеев А.В. - Химия гетероцикл, соедин.,
1989, № 9, с. 1261-1264.
596. Андрианов В.Г.. Еремеев А.В. -Ж.
орган, химии, 1984, 20, с. 150-155.
597- Calvino R., Gasco A., Serafino А.,
Viterbo D. - J. Chem. Soc., Perkin Trans., 11,
1981, N 9, p- 1240-1242.
598. Furttero R., Ferrarotti B., Serafino A.,
Gasco A. - Liebigs Ann. Chem., 1990, N 4,
S. 335-343.
599- Oyumi F., Brill T.B. - Combustion
and Flame,’ 1986, 65, p. 313-318.
600. Norris W.P.. Spear R.J., Read R.W. -
Austral. J. Chem., 1983, 36, p. 297-309.
601 Spear RJ., Norris W.P.. Read R.W. -
Tetrahedron Lett., 1983. 24, p. 1555-1558.
602. Read R.W., Spear Rd., Norris W.P. -
Austral. J. Chem., 1984, 37, p. 985-999.
603. Read fi.VV., Norris W.P. - Austral. J.
Chem., 1985, 38, p. 435-445.
604. Norris W.P., Chafin A.. Spear R.J.,
Read R.W. - Heterocycles, 1984. 22, p. 271—
274.
605. Ferioli R.. Folco G.C., Ferretii C.,
Gasco A.M.. Medana C.. Fruttero R., Civelli
M., Gasco A. - Brit. J. Pharmacology, 1995,
114, p. 816-820.
606. Belton J.G.. McElhinney R.S. - J.
Chem. Soc., Perkin Trans., 1, 1888, N 2,
p. 145-150.
607. Argyropoulos N.G., Gallos J.K., Ze-
Ying Zhang, Paienik GJ. - J. Chem. Soc.,
Chem. Communs, 1989, N 15, p. 986-
987.
608. Argyropoulos N.G.. Gallos J.K. - J.
Chem. Soc., Perkin Trans., 1, 1990, N 12,
p. 3277-3287.
609. Gilchrist T.L., Gordon P.F., Rees
C.W. - J. Chem. Res. (S), 1988, p. 148; (M),
1988, p. 1216.
610. Gallos J.K., Argyropoulos N.G. -
Synthesis, 1991, N 1, p. 83-86.
611. Anderson R.J., Leippe M.M. - Pat.
4544400 (USA), appt 1982, publ. 1985; Chem.
Abstr., 1986, 104, 104430X.
612. Terrier F., Halle J.C.. Maccormack P.,
Pouet MJ. - Can. J. Chem., 1989, 67, p. 503-
507.
613. Terrier F.r Sorkhabi H.A., Mil lot F.,
Halle J.C., Schaal R. - Can. ]. Res., 1980, 58,
p. 1155-1160.
614. Terrier F., Chatrousse A.P., Sou-
dais Y., Hlaibi M. - J. Org. Chem., 1984. 49,
p. 4176-4181.
615. Strauss MJ., De Fusco A.. Terrier F.
- Tetrahedron Lett., 1981, 22, p. 1945-
1948.
616. Strauss MJ., Renfrow R.A., Buncel E.
- J. Amer. Chem. Soc., 1983, 105, p. 2473-
2474-
617- Buncel E., Renfrow R.A., Stra-
uss MJ. - L Org. Chem., 1986, 52, p. 488-
495.
618. Halle J.C., Pouet M..I., Simonnin
M.P.. Terrier F. - Tetrahedron. Lett., 1985, 26,
p. 1307-1310.
619. Terrier F.. Halle J.C., Pouet MJ.,
Simonnin M.P. - J. Org. Chem., 1986, 51,
p. 409-411.
620. Terrier F.. Halle J.C., Simonnin M.P.,
Pouet MJ. - J. Org. Chem., 1984, 49, p.
4363^367.
Литература 399
621. Terrier F., Kizilian E., Halle J.C.,
Buncel E. - J. Amer. Chem. Soc., 1992, 114,
p. 1740-1742.
622. MacCormack P., Halle J.C., Pouet
MJ., Terrier F. - J. Org. Chem., 1988, S3,
p. 4407-4409.
623. Halle J.C., Pouet MJ., Simonnin
M.P., Terrier F. - Tetrahedron Lett, 1983, 24,
p.493-494.
624. Gohrmann B., Niclas HJ. - J. prakt.
Chem., 1989, 331, S. 819-825.
625. Gohrmann B., Niclas HJ., Zalch L. -
Pat. 284233 (Ger. East.), appl. 1989, publ.
1990; Chem. Abstr., 1991, 115, 49695n.
626. Griindemann T., Niclas H.J.,
Gohrmann B. - J. prakt. Chem., 1990, 332,
S. 931-938.
627. Niclas HJ., Gohrmann B., Grun-
demann E. - Synth. Communs, 1989, 19,
p. 2789-2797.
628. Halle J.C., Simonnin M.P.,
Pouet MJ., Terrier F. - Tetrahedron Lett.,
1983,24, p.2255-2258.
629. Terrier F., Simonnin M.P., Pouet
MJ., Strauss MJ. - J. Org. Chem., 1981, 46,
p.3537-3543.
630. Terrier F., Lelievre J., Chatrousse
A.P., Bouhaker T., Bachet B., Cousson A. - J.
Chem. Soc., Perkin Trans., 11, 1992, N 3,
p. 361-366.
631. Terrier F.. Croisat D., Chatrousse
A.P., Pouet MJ., Halle J.C., Jacob G. - J.
Org. Chem., 1992, 57, p. 3684-3689.
632. Terrier F., Ah-Kow G., Chatrousse
A.P. - J- Org. Chem., 1985, 50, p. 4583-
4589.
633. Buncel E., Dust J.M., Park K.T.,
Renfrow R.A., Strauss MJ. - In:
Nucleophilicity / Ed. J.M. Harris, S.P.
McManus. Wash. (D.C.): Amer. Chem. Soc.,
1987, p. 369-383. (Adv. Chem. Ser.).
634. Buncel E., Park K.T. - In: Physical
organic chemistry, 1986/ Ed. M. Kobayashi.
Amsterdam: Elsevier, 1987, p. 247-256. (Stud.
Org. Chem.; Vol. 31).
635. Gohrmann B., Niclas HJ. - J. prakt.
Chem., 1990, 332, S. 1054-1060.
636. Ягупольский Л.М., Гогоман И.В..
Щупак Г.М., Бойко В.Н. - Ж. орган, химии,
1986, 22, с. 743-750.
637- Terrier F., Millot F., Chatrousse A.,
Yagupolskii L.M., Boiko V.N., Shchupak G.M.,
Ignatev N.V. - J. Chem. Res. (S), 1979, N 8,
p.272-273.
638. Chafin A.P., Atkins R.L. - Pat.
4754040 (USA), appl. 1985, publ. 1988; Chem.
Ahstr, 1989, 110, 10723s.
639. Atfah A., Abu-Shuheil M.Y., Hill J. -
Tetrahedron, 1990, 46, p. 6483-6500.
640. Monge A., Gil MJ., Pascual M. - An.
R. Acad. Farm., 1983, 49, p. 199-209; Chem.
Abstr., 1984, 100, 22637y.
641. Schmid IV. - Pat. CH 630908 (Switz.),
appl. 1977, publ. 1982; Chem. Abstr'., 1982,
97,216223a.
642. Menadiona SA. - Pat 482576 (Span.),
appl. 1979, publ. 1980; Chem. Abstr., 1980,
93, 220776.
643. Heyns K., Behse E., Francke IV. -
Chem. Ber., 1981, 114, S. 240-245.
644. Giobbio V. - Pat. 2907174 (Ger.),
appl. 1978, puhl. 1980; Chem. Abstr., 1980,
93, 204689m.
645. Usta J.A., Haddadin MJ., Issidorides
C.H.. Jarrar A.A. - J. Heterocycl. Chem.,
1981, 18, p. 655-658.
646. Tanaka A., Usui T. - Chem. Phann.
Bull.. 1981,29, p. 110-115.
647- Schmid IV., Burckhardt U. - Pat.
619456 (Swiss.), appl. 1976, publ. 1980;
Chem. Abstr., 1981, 94, 103424m; Pat. 619458
(Swiss.), appl. 1976, publ. 1980; Chem. Abstr.,
1981, 94, HO3425n; Pat. 619457 (Swiss.),
appl. 1976, publ. 1980; Chem. Abstr., 1981,
94, 103426р.
648. Schmid IV.. Burckhardt U. - Pat.
619698 (Swiss.), appl. 1976, publ. 1980;
Chem. Abstr., 1981, 95, 115596c; Pat. 619460
(Swiss.), appl. 1976, publ. 1980; Chem. Abstr.,
1981, 95, 103423k; Pat. 619459 (Swiss.), appl.
1976, publ. 1980; Chem. Abstr., 1981, 95,
13983 If.
649. Scherling D., Seng F. - J. Labelled
Compd. Radiopharm., 1981, 18, p. 453-
462.
650. Industrial Quimica Agropecularia S.A.
- Pat. ES 516733 (Span.), appl. 1982, publ.
1983; Chem. Abstr., 1984, 100, 191906г.
651. Schmid IV., Burckhardt U. - Pat. CH
637944 (Switz.), appl. 1977, publ. 1983;
Chem. Abstr., 1984, 100, 6555q.
652. Benko P.. Bozsing D., Farkas I. - Pat.
HU 23243 (Hung.), appl. 1980, publ. 1982;
Chem. Abstr, 1983, 98, 198273f; Pat. HU
23260 (Hung.), appl. 1980, publ. 1982; Chem.
Abstr, 1983, 98, 198274g.
653. Benko P., Beniczky F., Dietz A,
Kiss C., Mihalyi G.. Molnar J., Ratz S. - Pat-
400 Литература
HU 20332 (Hung.), appl. 1978, publ. 1981;
Chem. Abstr., 1982, 96, 181309b.
654. Tomanec J., Bestova J.. Sadlo L.,
Picka K., Lojka J., Novacek L., Bohuminsky L.
- Pat. CS 219751 (Czech.), appl. 1981, publ.
1985; Chem. Abstr., 1986, 105, 191124n.
655. Novacek L., Picka K., Polasek L.,
Bohuminsky L. - Pat, CS 220093 (Czech.),
appl. 1981, publ. 1985; Chem. Abstr., 1986,
105,191126q.
656. Tagano T. - Pat. JP 61225172
(86225172) (Jap.), appl. 1985, publ. 1986;
Chem. Abstr., 1987, 106, 176397f.
657- Industrial Quimica Agropecularia S.A.
- Pat. AT 379805 (Austrian), appl. 1981, publ.
1986; Chem. Abstr., 1987,106, 33112y.
658. Lin S., Wang H. - Youji Huaxue,
1986, N 4, p. 298-300; Chem. Abstr., 1987,
107, 134284g.
659. Yamashita A.. Hatano T, Numamoto
N. - Pat. JP 62149670 [87149670] (Jap.), appl.
1985, publ. 1987; Chem. Abstr., 1988, 108,
37861 f.
660. Hebky J.. Sevcik B. - Pat. CS 233090
(Czech.), appl. 1983, publ. 1987; Chem. Abstr.,
1988,108, 131857L
661. Sabri S.S., Al-Bitar BA., El-Abadelah
MM. - Heterocycles, 1987, 26, p. 699-
711.
662. Ono H-. Yamanaka N. - Pat. JP
62174061 (87174061) (Jap.), appl. 1985, publ.
1987; Chem. Abstr., 1988, 108, 56122g.
663. Harada H., Umeda E., Kawamura S. -
Pat. JP 62120371 [87120371] (Jap.), appl.
1985, publ. 1987; Chem. Abstr., 1988, 109,
73471h.
664. Takabatake T., Hasegawa M, - J.
Heterocycl. Chem., 1987, 24, p. 529-530.
665. Harada H., Umeda E., Kawamura S. -
Pat. EP288628 (Eur.), appl. 1987, publ. 1988;
Chem. Abstr., 1989, 110, 212802c.
666. Redlinski A., Kaczur-Kaczynski E. et
al. - Pat. PL 131766 (Pol.), appl. 1982, publ.
1986; Chem. Abstr., 1989,110, 192856t.
667. Lin S. - Yingyong Huaxue, 1988, 5,
N 4, p. 17-23; Chem. Abstr., 1989, 110,
I35198f.
668. Niclas HJ., Zolch L., Grosse G.,
Kockmann IV., Wegewitz K., Meissner D.,
Schelle R., Schlenz E.t Dost H. et al. - Pat DD
268127 (Ger. East.), appl. 1983, publ. 1989;
Chem. Abstr., 1990, 112, 7513j.
669. Stumm G.. Niclas HJ. - J. prakt.
Chem., 1989, 331, S. 736-744.
670. Atfah A., HUI J. - Tetrahedron, 1989,
45, p. 4557-1564.
671. Atfah A., Hill J. - J. Chem. Soc.,
Perkin Trans., II, 1989, N 2, p. 221-
224.
672. Norris W.P. Statutory Invent. Regist.
US 476 (USA), appl. 1985, publ. 1988; Chem.
Abstr., 1989. 110, 8215j.
673. Barah H.N., Devi P., Sandhu J.S.,
Baruah J.N. - Tetrahedron, 1984,40, p. 1617-
1621.
674. Veneroni F. - Pat. AT 374190
(Austrian), appl. 1981, publ. 1984; Chem.
Abstr., 1984, 101, 55115a.
675. Birkofer L., Quittmann (V. - Chem.
Ber,, 1986,119, S. 257-268.
676. Harada H., Umeda E.. Kawamura S. -
Pat. JP 62123178 (87123178) (Jap.), appl.
1985, publ. 1987; Chem. Abstr., 1987, 107,
236735x.
677. Amat B. - Pat. ES 495817 (Span.),
appl. 1980, puhl. 1981; Chem. Abstr., 1982,
96, 199728d.
678. Kuncicky J., Tomanec J., Vlk J. - Pat.
CS 208091 (Czech.), appl. 1980, publ. 1982;
Chem. Abstr., 1983, 98, 179419s.
679. Lojka J., Novacek L., Bestova J., Sadlo
L.. Tomanec J., Bohuminsky L.. Semenkova L. -
Pat. CS 200565 (Czech.), appl. 1979, publ.
1983; Chem. Abstr., 1983, 99, 22492h.
680. Ludwig G.W., Baumgartel H. - Cbem.
Ber., 1982, 115, S. 2380-2383.
681. Kim J.D., Kim H.S., Han S.W. -
Taehan Hwahakhoe-Chi., 1986, 30, p. 126-
134’; Chem. Abstr., 1986,104, 188725h.
682. Kim J.D., Kim H.S., Han S.W. -
Taehan Hwahakhoe-Chi., 1987, 31, p. 464-470;
Chem. Abstr., 1988, 109, 37794g.
683. Kim H.S., Han S.W., Kim J.D. -
Taehan Hwahakhoe-Chi., 1989, 33, p. 551-557;
Chem. Abstr., 1980, 112, 178884k.
684. Seng F. - Pat. 2946066 (Ger.), appl.
1979, publ. 1981; Chem. Abstr., 1981, 95,
62263h.
685. Devi P._ Sandhu J.S. - J. Heterocycl.
Chem., 1984, 21, p. 1247; 1989, 26, p. 427-
428.
686. Lee W.W., Brown J.M., Grange E.W.,
Martinez A.P., Tracy M. - Pat. PCT Int. appl.
WO 89 08647 (1989), US appl. 169873 (1988);
Chem. Abstr., 1990, 112, 158276k.
687. Gasco A.M., Frutlero R., Sorba G.,
Gasco A. - Liebigs Ann. Chem., 1991, Nil,
S. 1211-1213.
Литература 401
688. Calvino R., Fruttero R., Ghigo D.,
Bosia A., Pescarmona G.P., Gasco A. - J.
Med. Chem., 1992, 35, p. 3296-3300.
689. Messmer A.r Hajos G., Timari G.,
Gelleri A. - Monatsh. Chem., 1988, 119,
S. 1121-1124.
690. Borah H.N., Sandhu J.S. - Hetero-
cycles, 1986, 24, p. 979-982.
691. Stumm G., Niclas H.G. - Pharmazie,
1988, 43, S. 285-286.
692. Ostrovski S., Wojciechowski K. - Can.
J. Chem., 1990,68, p. 2239-2241.
693. Shimizu T„ Hayashi Y.. Teramura K.
- J. Org. Chem., 1983, 48, p. 3053-3058.
694. Shimizu T., Hayashi Y., Taniguchi T.,
Teramura K. - Tetrahedron, 1985, 41, p. 727-
738.
695. Shimizu T., Hayshi Y., Miki M.,
Teramura K. - Heterocycles, 1986, 24, p. 889-
992.
696. Butler R.N., Cunningham D., Mar-
ren E.G.. McArdle P. - Tetrahedron Lett., 1988,
29, p. 3331.
697. Butler R.N., Cunningham D., Mar-
ten E.G.. McArdle P., O'Shea D.F. - J. Chem.
Res. (S.), 1992, N 8, p. 256-257; (M) 1992,
N 8, p. 2001-2023.
698. Norris W.P. - Pat. 5039812 (USA),
appl. 1981, publ. 1991; Chem. Abstr., 1991,
115,208001b.
699. Niclas HJ., Gohrmann B., Grun-
demann E.. Zolch L. - Pat. DD 277676 (Ger.
East.), appl. 1988, publ. 1990; Chem. Abstr.,
1991,114, 6519v.
700. Niclas HJ., Gohrmann B., Grun-
demann E., Zolch L. - Pat. DD 277677 (Ger.
East), appl. 1988, publ. 199;0 Chem. Abstr.,
1991,114, 6518u.
701. Gohrmann B., Niclas HJ., Grun-
demann E., Zolch L. - Pat. DD 277679 (Ger.
East.), appl. 1988, publ. 1990; Chem. Abstr.,
1991,114, 6516s.
702. Niclas HJ., Gohrmann B. - Pat. DD
277678 (Ger. East.), appl. 1988, publ. 1990;
Chem. Abstr., 1991, 114, 6517L
703. Мусатова И.С., Елина А.С., Па-
дейская Е.Н-, Шипилова ЛД., Якобсон Г.Г.,
Фурин Г.Г. - Хим.-фарм. журя., 1982, 16,
с. 934-938.
704. Мусатова И.С., Елина АС., Со-
ловьева Н.П., Полунина Л.М., Моска-
ленко Н.Ю., Першин Г.Н. - Хим.-фарм.
журя., 1983,17, с. 1307-1312.
705. Hebky J., Lupinek V., Sova М. - Pat.
CS 217278 (Czech.), appl. 1981, publ. 1984;
Chem. Abstr., 1985,102, 6549g.
706. Hebky J., Lupinek V., Sova M.. Sevcik
B., Broz J. - Pat. BE 891675 (Belg.), appl.
1981, publ. 1982; Chem. Abstr., 1982, 97,
92322k.
707. Glazer EA., Presslitz J.E. - J. Med.
Chem., 1982, 25, p. 868-870.
708. Monge A. Vega. Gil! MJ-, Fernandez-
Alvarez E. - J. Heterocycl. Chem., 1984, 21,
p.1271-1276.
709. Xu W., Ye M., Zhang ¥., Fu C. -
Hangzhou Daxue Xuebao, Ziran Kexueban,
1991, 18, p. 64-66; Chem. Abstr., 1991, 115,
71540e.
710. Kim J.D., Kim D.S., Lee SJ-, Han
S.W. - Taehan Hwahakhoe Chi., 1983, 27,
p.457-463;Chem. Abstr., 1984, 100, 121018d.
711. Туманов ЛЛ., Корсунский БЛ,—
Изв. АН СССР, Сер. хим., 1991. № 8,
с. 1916-1918.
712. Inouye У., Mitsuya М., Tokuhisa К.,
Kakisawa Н. - Bull, Chem. Soc. Jap., 1990,
63, p. 3300-3306.
713. Kunai A., Doi T., Nagaoka T., Yagi
H., Sasaki K. - Bull. Chem. Soc. Jap., 1990,
63, p. 1843-1844.
714. Резников BA., Володарский Л.Б. -
Химия гетероцикл, соедик., 1990, № 6.
с. 772-778.
715. Белик А.В., Белоусов Д.В. - Докл.
АН СССР, 1990, 313, с. 1127-1130.
716. Белик А.В7, Горбунова М.Ю.-
Кнантово-химическое исследование пере-
группировки Боултона-Катрицкого. Челя-
бинск, 1988, 9 с. Деп. ОНИИТЭХИМ,
Черкассы, 1988, № 656-хп 88.
717. Horvath X., Korbonits D., Narray-
Szabo G., Simon K. - J. Mol. Struct.
(Thehem.), 1986, 136, p. 215-227.
718. Иванов Э.И., Полищук A.A., Ав-
раамов C.M., Иванова Р.Ю. - Химия
гетероцикл, соедин., 1989, № 1, с. 37-40.
719. issidorides С.Н., Haddadin MJ. -
Pat. 4343942 (USA), appl. 1966, publ. 1982;
Chem. Abstr., 1983, 98, 4563g.
720. Korbl J., Korbl J., Havel K. - Pat.
CS 217595 (Czech.), appl. 1981. publ. 1984;
Chem. Abstr., 1985, 102, 178498f.
721. Kokkinidis G., Argyropoulos N. -
Electrochim. acta, 1985, 30, p. 1611—
1620.
14 Хмельницкий Л.И.
402 Литература
722. Boruah В.С., Devi Р., Sandhu J.S. - J.
Heterocycl. Chem., 1979, 16, p, 1555-1557.
723. Devi P., Sandhu J.S. - J. Chem. Soc.,
Chem. Commons, 1983, N 18, p. 990-991.
724. Matschiner H., Heberer H., Kerstin H.
- Pat. DD 205898 (Ger. East.), appl. 1982,
publ. 1984; Chem. Abstr., (984, Ю1, (51855n.
725. Банковский И.П., Михайловский
А.П., Чуйгук В.A. - Укр. хим. жури., 1980,
46, с, 637,
726. Стручков Ю Т., Бацанов А.С..
Чуйгук В.А., Батог Л.В.. Куликов А. С..
Пивина Т.С., Стреленко Ю.А. - Химия
гетероцикл, соедин., 1992, № 2, с. 233-238.
727. Roger R.W.. Spear RJ., Norris W.P. -
Austral. J. Chem., 1983, 36, p. 1227-1237.
728. Takakis I.M., Hadjimihalakis P.M. - J.
Heterocycl. Chem., 1992, 29, p. 123-128.
729. Takakis I.M., Hadjimihalakis P.M. - J.
Heterocycl. Chem., 1992, 29, p. 121-122.
730. Chaykowsky M., Adolph H.G. - J.
Heterocycl. Chem., 1991,28, p. 1491-1495.
731. Palzold F., Niclas HJ.. Forster H J. -
J. prakt. Chem., 1986, 328, S. 921-928.
732, Palzold F., Niclas HJ.. Forster HJ. -
Z. Chem., (989, 29, S. 203.
733. irgensen K.A., Shabana R.. Schei-
bye S.. Lawesson S.O. - Bull. Soc. Chim.
Belg., 1980, 89, p. 247-253.
734. Самсонов В. А., Володарский Л.Б. -
Химия гетероцикл, соедии., (991, № 10,
с. 1408-1413.
735. Tudela D., Muro С., Fernandez V. -
Z. anorg. allg. Chem., 1986, 538, S. 201-206.
736. Muro C.. Fernandez V. - Inorg. chim.
acta, 1987, 134, p. 215-219.
737. Muro C.. Fernandez V. - Inorg. chim.
acta, 1987, 134, p. 221-224.
738. Creber K.A.M.. Но T.l.. Depew M.C..
Weir D., Wan J.K.S. - Can. J. Chem., 1982,
60, p. 1504-1511.
739. Chandrashekar T.K., Krishnan V. -
Can. J. Chem., 1984, 62, p. 475-480.
740. Swamy H.R.. Ganguly S., Rao C.N.R.
- Spectrochim. acta, (983, 39A, p. 23-28.
741. Inabe T., Maisunaga ¥., Nanba M. -
Bull. Chem. Soc, Jap., 1981, 54, p. 2557-
2564.
742. Inabe T.. Matsunaga ¥. - Bull. Chem.
Soc. Jap., 1982, 55, p. 1951-1952.
743. Boyer J.H., Huang C. - Pol. J. Chem.,
1981,55, p.' 1233-1240.
744. Boyer J.H., Huang C. - Heterocycles,
1982, 19, p. 285-289.
745. Reddy D.„ Reddy N.S., Chandras-
hekaz T.K. - Inorg, chim, acta, 1989, 166,
p. 147-149.
746. Reddy D.. Reddy N.S., Chandrashe-
kaz T.K.. Van WUligen H. - J. Chem. Soc.,
Dalton Trans., 1991, N 8, p. 2097-2101.
747, Borah H.N.. Boruah R.C., Sandhu J.S.
- Heterocycles, 1984, 22, p. 2323-2325.
748. Borah H.N., Boruah R.C.. Sandhu J.S.
-Heterocycles, 1985, 23, p. 1625-1628.
749. Romer A., Sammet M. - Z. Natur-
forsch., B, 1983, 38, S, 866-872.
750, 0. Gohrmann B.. Niclas HJ., Zolch
L. - Pat. DD 249701 (Ger. East.), appl. 1986,
publ. 1987; Chem. Abstr., 1988, 108, 186749c.
751. Niclas H.J., Gohrmann B. - Synth.
Communs, 1989, 19, p. 2141-2149.
752. Boyer J.H.. Pillai T.P. - Heterocycles,
1982, 19, p, (063-1067.
753. Godovikova T.l.. Rakitin O.A.. Go-
lova S.P., Vozchikova S.A.. Khmel'nitskii L.l. -
Mendeleev Common., 1993, N 5, p. 209.
754. Ovchinnikov I.V.. Makhova N.N.,
Khmel'nitskii L.l. - Mendeleev Commun.,
1993, N 5, p. 210-211.
755. Владыкин В.И.. Залесов В.С.,
Трахтенберг С.И., Марковский В.И.,
Конова Н.М. - А.с, 654226 (СССР), Заявл.
19.10.77. Опубл, в Б.И., 1979, № 12 МКИ
AOIN 23/00; Chem. Abstr., 1979, 91,
1380g.
756. Noto R., Rainieri R.. Arnone C. - J.
Chem. Soc,, Perkin Trans., II, (989, N 2,
p. 127-130.
757. Mitchell W.R.. Paton R.M. - Chem,
Ind. (London), (980, N 16, p. 665-666.
758. Alexantan V., Haddadin M.J.,
Issidorides C.H.. Nazer M.Z. - Heterocycles,
1981, 16, p. 391-398.
759. Шереметев А.Б.. Куликов А.С.,
Хмельницкий Л.И. - Изв. РАН. Сер, хим,,
1993, № 4, с. 744-746; Russ. Chem. Bull,,
1993,42, р. 708-711,
760. Takakis 1.М., Hadjimihalakis P.M. - J.
Heterocycl. Chem., 1991, 28, p. 1373—
1386.
761. Takakis I.M., Hadjimihalakis P.M. - J.
Heterocycl. Chem., 1990, 27, p. 177-181.
762. Takakis I.M.. Hadjimihalakis P.M..
Tsantali G.G. - Tetrahedron, 1991, 47,
p.7157-7170.
763. Dauscas V.K., Purvaneckas G.V.,
Udrenaite E.B., Gineitite V.L.. Barauskaite
A.V. - Heterocycles, 1981, 15, p. 1395.
Литература 403
764. Baddeley G.. Smith N.H.P. - J. Chem.
Soc., 1961, p. 2516.
765. Dubonos V.G., Ovchinnikov I.V.,
Machova N.N., Khmel' nitskii L.l. - Mendeleev
Commun., 1992, N 3, p. 120-121.
766. Barnes J.F., Barrow M.J., Harding
M.M., Paton R.M., Ashcroft P.L., Crosby J..
Joyce CJ. - J. Chem. Res. (S), 1979, p. 314-
315; (M), 1979, p. 3601-3621.
767- Dunkin I.R., Lynch M.A., Boulton A J.,
Henderson N. - J. Chem. Soc., Chem.
Communs, 1991, N (7, p. 1178-1179.
768. Hacker N.P. - J. Org. Chem., 1991,
56, p. 5216-5217.
769. Murata S.. Tomioka H. - Chem. Lett.,
1992, N 1. p. 57-60.
770. Lin S.K., Feng L.B. - Chem. Phys.
Lett.. 1986, 128, p. 319-322.
771. Crosby J.. Rennie R.A.C., Paton R.M.
- Genn. Offenleg. 2555830, appl. 1975, publ.
1976.
772. Barnes J.F.. Paton R.M-, Ashcroft
P.L., Bradbury R., Crosby J., Joyce C.J.,
Holmes DR.. Milner J.A. - J.Chem. Soc.,
Chem-Communs, (978, N 3, p. 113-114.
773. Ashcroft P.L., Barnes J.F., Barron K..
Bradbury R-, Crosby J., Joyce CJ., Har-
ding M.M.. Holmes D.R., Milner J.A., Paton
R.M. - J. Chem. Soc., Perkin Trans., I, (986,
N 4, p. 601-605.
774. Burks E.H., Carlos D.D. - J.
Heterocycl. Chem., (970, 7, p. 177-179.
775. Barnes J.F-, Barrow MJ., Har-
ding M.M.. Paton R.M., Sitlitoe A., Ash-
croft P.L.. Bradbury R.. Crosby J., Joyce CJ.,
Holmes D.R., Milner J. - J. Chem. Soc., Perkin
Trans., (, 1983, N 2, p. 293-296.
776. Marx M., Marti F., Reisdorff J.,
Sandmeier R., Clark S. - J. Amer. Chem. Soc.,
1977.99, p. 6754-6756.
777. Von Dobeneck H., Wei! E., Brunner E.,
Deubel H., Wolkenstein D. - Liebigs Ann.
Chem., 1978. N 9, S. 1424-1435.
778. Saleh S.A.. El-Abadeleh M.M. -
Heterocycles, 1989, 29, p. 1366 (1355-
1368).
779. Tironi C., Fruttero R.. Di Snlo A.,
Aresca p., Bossa R., Galatulas L.. Ninei M. -
Anticancer Research, 1989, 9, p. 609-610.
780. Sabri S.S., El-Abadeleh M.M.-J.
Chem. Eng. Data, 1984, 29, p- 229-231.
781. Gasco A.M.. Fruttero R , Sorba G..
Gasco A.. Budriesi R. - Chiarini. Arzneim.
J-orsch.. 1992. 42, p. 921-925.
782. Monge Vega A., Gil M.J., Basilio A.,
Giraldez A., Fernandes-Alvarez E. - Eur. J,
Med. Chem. - Chim. Ther., 1986. 21, p. 251-
254.
783. Calvino R.. Mortarini V., Gasco A. -
Eur. J. Med. Chem. - Chim. Ther., 1980, 15,
p. 485-487.
784. Huang C.B. Oxidation of benzo-
furoxans: Ph. D. Thesis Univ, of Illinois.
Chicago, 1982. 1 18 p.; Diss. Abstr. (nt. B,
1982,43, p. 140.
785. Defilippi A., Sorba G., Calvino R.,
Garrone A., Gasco A., Orsetti M. - Arch.
Pharm., 1988. 321, p. 77-80.
786. Годовикова Т.И., Ракитин O.A.,
Голова С.П., Возчикова С.А., Пова-
рим М.В., Хмельницкий Л.И. - Химия
гетероцикл, соедин., 1994, № 4. с. 529-533.
787. Schbnofinger К., Beyerle R.. Mo-
gilev A., Bohn Н., Jusi М., Martorana Р.А..
Nitz R.-E. - Eur. pat. 54873, appl. 1981, publ.
1984.
788. Calvino R., Serafino A., Ferrarotti B..
Gasco 4. - Arch. Pharm., 1984, 317, p. 691-
701.
789. Эпштейн Э.А., Воронин В.Г.,
Шустрое Н.И., Михалева Л.В., Абра-
мова И.А. - Хим.-фарм. журн., 1988, 225,
с. 482-486.
790. Stumm G.. Niclas H.J., Zolch L.,
Meissner D., Schelle R. - Germ. Pat. DD
292652, appl. 1987, publ. 1991.
79 (. Salih E., Brocklehursl K. - Biochem.
J., 1983, 213, p. 713-718.
792. Sutton R.. Fergusson SJ. - Eur. J.
Biochem., 1984, 142, p. 387-392.
793. Norris W.P. - Pat. 4529801 (USA),
appl. 1983, publ. 1985; Chem. Abstr., 1986,
104,2J510x.
794. Hasegawa M., Takabatake T. - J.
Heterocycl. Chem., 1991, 28, p. 1079-
1082.
795. Lin S.K. - J. Photochem. Photobiol..
1988, A45, p. 243-247.
796. Feng L., Wang H. - Bopuxue Zazhi,
1990, 7(2). p. 187-194: Chem. Abstr., 1991.
114,23311р.
797. Argyropoulos N.G., Gallos J.K.,
Nicolaides D.N. - Tetrahedron, 1986, 42,
p. 3631-3636.
798. Ракитин О.А.. Залесова О.A..
Куликов А.С.. Махова НН, Годовико-
ва Т.И.. Хмельницкий Л.И. - Изв. РАН.
Сер. хим., 1993, № 11, с. 1949-1954.
14“
404 Литература
799. Годовикова Т.Н,, Ракитин О.А.,
Хмельницкий Л.И. - Усп. химии, 1983, 52,
с. 777-786.
800. Takasago Perfumery Со,, Ltd. Jpn.
Kokai Tokkyo Koho JP 59193460 [84193460],
appl, 1983, publ. 1984; Chem. Abstr., 1985,
102, 158013г.
801. Crosby J., Milner J.A. - Pat. 1586861
(England), appl. 1976, publ. 198Г, Chem.
Abstr., 1981,95, 63540h.
802. Hausch W.R., Graves D.F. - PCT Int.
Appl. WO 83 04031; US appl. 1982, publ.
1983; Chem. Abstr., 1984,100, 104918e.
803. Graves D.F. - Pat. 4570690 (USA),
appl. 1984, publ. 1986; Chem. Abstr., 1986,
105,7775z.
804. Bohm G.G., Graves D.F. - Pat,
4788229 (USA), appl. 1987, publ. 1988; Chem.
Abstr., 1989, 110, 155938a.
805. Tate DP., Graves D.F. - Eur. Pat.
Appl. EP 175062, US appl. 1984, pubL 1986;
Chem. Abstr., 1986, 105, 7775z.
806. Rooney T.R. - Pat. 4251384 (USA),
appl. 1976, publ. 1981; Chem. Abstr,, 1981,
94,212884g.
807. Schafer L.B. - Eur. Pat. Appl, 13328;
Austral, appl. 1978, publ. 1980; Chem. Abstr.,
1980,93, 224483t.
808. Евгеньев М.И., Левинсон Ф.С. -
Химия гетероцикл, соедин., 1991, № 11,
с. 1565.
809. Дружинин А.А., Зубрилин В.П. -
А.с. 757943 (СССР), заяви, 29,06.81,
№ 2634031; опубл, в Б.И., 1980, № 31,
с. 183; Chem. Abstr., 1980, 93, 249559k.
810. Bferke R.K., Ward J.P., Ells D.O.,
Kees K.P. - Pat. 4963201 (USA), appl. 1990,
publ. 1990; Chem. Abstr., 1991, 114,
9l87w.
811. Lowe-Ma C.K. - Acta crystallogr.,
Cryst. Struct Communs, C, 1986 , 42, p. 38-
41-
8|2, Strauss MJ., Fleischman S.. Buncel E.
- THEOCHEM, 1985, 22, p. 37-44.
813. Chen B.,~ Zh-Lisao. - In: 21st. Int.
Annu. Conf. ICT, 1990 (Technol. Polym.
Compd, Energ. Mater.), 58/1-58/4; Chem.
Abstr., 1991, 114, 65313w.
814. Spear RJ., Elischer P.P. - Austral. J,
Chem., 1982,35, p. 1-13.
815. Spear RJ., Norris W.P. - Propellants,
Explos., Pyrotech., |983, 8, p, 85-88,
816. Whelan DJ.. Spear RJ., Reed R.W. -
Thermochim, acta, 1984, 80, p. )49-
163.
817. Vrettou MS.. Gallos J.K., Nicolaides
D.N. - J. Heterocycl. Chem,, 1988, 25, p, 813-
814.
818. Reimann H. - Pat. 3437658 (USA),
appl. 1966, publ. 1969.
819. Reimann H.. Schneider H. - Can. J.
Chem., 1968, 46, p. 77-79.
820. Куликов A.C., Махова H.H.,
Годовикова Т.И., Голова С.П., Хмель-
ницкий Л.И. - Изв, РАН. Сер. хим,, 1994,
№ 4, с, 679-680; Russ. Chem. Bull,, 1994,
43, р. 630-631.
82|. Godovikova Т.1., Golova S.P., Vox-
chikova S.A., Ignat'eva E.L., Povorin MX.,
Kuz'min V.S., Khmel'nitskii L.l. - Mendeleev
Commun., 1995 N 5, p. 194-195.
822, Ovchinnikov IX., Popov N.A.,
Makhova N.N., Khmel’ nitskii L.f.,
Schlyapochnikov V.A. - Mendeleev Commun.,
1995, N 6, p. 231-232.
823. Блинников А.И., Куликов А.С.,
Махова H.FL, Хмельницкий Л.И. - Изв.
РАН. Сер. хим., 1996. № 7. С. 1782-1788.
824. Makhova N.N., Blinnikov A.N.,
Khmel’nitskii L.l. - Mendeleev Commun.,
1995, N 2, p. 56-58.
825. Ovchinnikov J.V., Blinnikov A.N.t
Makhova N.N., Khmel’nitskii L.L - Mendeleev
Commun,, 1995, N 2, p. 58-60.
УКАЗАТЕЛЬ ФУРОКСАИОВ
Для удобства пользования указателем фуроксановые соединения сгруппированы по
исторически сложившимся структурным типам. В соответствии с этим указатель соединений
состоит из следующих разделов:
1. Монозамещенные фуроксаны............................................. 406
2, Симм.диалкил- и ди(циклоалкил)фуроксаиы (также с заместителями в алкильном
остатке)................................................................ 407
3. Симм.диарилфуроксаны................................................. 408
4. Симм. дигетарилфуроксаны (также и с неароматическими гетероциклическими
остатками).............................................................. 408
5, Симм.диалкоил- и ди(циклоалкоил)фуроксаны (также с заместителями в алкоиль-
ном остатке) и производные по СО-группе................................. 409
6. Симм.диаронлфуроксаны и производные по СО-группе.................... 410
7. Симм.дигетароилфуроксаны и производные по СО-группе ............... 411
8. Симм.дисульфонилфуроксаны............................................ 411
9. Симм.дигалогенфуроксань[ ........................................... 412
10. Фуроксандикарбоновая кислота и ее производные...................... 412
11. Метила рилфуроксаны................................................. 412
12. Метил-Х-фуроксаны................................................... 413
13, Фенил-Х-фуроксаны................................................... 415
14. Амино-Х-фуроксаны .................................................. 416
15. Другие аминофуроксаны............................................... 416
16. Другие дизамещенные фуроксаны ...................................... 417
17. Бензофуроксаны ..................................................... 418
18. бис- и трас-Бенэофуроксаны.......................................... 424
19. Фуроксаны, сконденсированные с другими ароматическими карбоциклическими
системами..................................,.......................... 425
20. Фуроксаны, сконденсированные с ароматическими гетероциклическими систе-
мами ................................................................... 426
21. Фуроксаны, сконденсированные с неароматическими карбоциклами........ 427
22. Фуроксаны, сконденсированные с неароматическими гетероциклами ...... 428
23. Сернистые и селенистые аналоги фуроксаиов........................... 429
24. Прочие фуроксановые соединения...................................... 429
Прямым шрифтом указаны номера страниц данной книги, а курсивом — номера страниц
книги «Химия фуроксаиов. Строение и синтез», М.: Наука, 1996.
Полужирным прямым шрифтом выделены номера тех страниц данной книги, на
которых приведена температура плавления или кипения фуроксанового соединения. В
кавычки заключены курсивные номера аналогичных страниц (т.е. с т.пл. и т.кип,) книги
«Химия фуроксаиов. Строение и синтез», М.: Наука, 1996.
Числа, следующие непосредственно после формулы или названия фуроксанового
соединения, означают номера страниц, где указан метод его синтеза.
Взятый в круглые скобки номер страницы означает, что соответствующая реакция не
привела к положительному результату.
Нумерация заместителей в конденсированных системах.
1) Бензофуроксаны:
4 'з
7 I Xq
406 Указатель фуроксанов
2) Фуроксаны, сконденсированные с другими циклами:
а) Если название дано по номенклатуре ИЮПАК (с квадратными скобками), то нуме-
рация производится, согласно номенклатуре ИЮПАК, по всем атомам скелета конденси-
рованной системы, например:
5,7-Диметилхинолино[7,8-с]фуроксан
б) Если название дано по тривиальной номенклатуре (без квадратных скобок), где
фуроксановое (или фуразановое) кольцо рассматривается как заместитель в остальной
части конденсированной системы, то нумерация производится по атомам скелета только
остальной части системы, например:
2,4-Диметил-7,8-хинолинофуроксан
Me
4-Нитро-1,2-нафтофуроксан
О
1,1 -Диметил-2,2-дибром-3-кетоциклогекс-4-енофуроксан
6-Х лор-4,5-фуразанобензофу роксан
1. Монозамсщенные фуроксаны X—C2N2O2—Н
З-Ph "108”, реакция с Лс2О. ElONa 121. HJ + Р 125, MeMg/ 123, EtCOOH 123, NaOH 121,
NH3 (/2/), N2°4- PBr5, PCJ5, PhCOBr, PhCOCl (/24). PliNHNH2 (121). SnCJ2 (/25),
Указатель фуроксанов 407
Zn + АсОН 124, кислотами 123, нитрование 124, ПМР-спектр 57, ЯМР-'^С-спектр 68,
рентгеноструктурный анализ 22—25
4-Ph "105,107", реакция с АсОН 115, AcONa И/, АсО2 114, Al2O3 Мб. СНС)3 (116), Е1СООН
115, водным EtOH 116, EtONa 1} 1, HJ + Р 119, Н2О 117, LiAlH4 119, MeJ, Me2SO4 (116)
Mg-органическими соединениями 112, NH3 112, NaOH 111, Na2CO3 PBr3, PCI5 118,
PhCOBr, PhCOCl 118, (PhCO)2O, PhNHNH2 113,114, SnCl2 119, Zn + AcOH 119, акти-
вированным углем 116, аминами 112, ацетоном 116, кислотами 117, ксилолом (/16),
окисью мезитила 116, эфиром (116), действие стекла 106, изомеризация в 3-изомер
120, в 3-фенил-5-окси-1,2,4-оксадиазол 115, очистка 106, масс-спектр 95—97, ПМР-
спектр 57, ЯМР-13С-спектр 68, строение 101, рентгеноструктурный анализ 22—25,
биологическая активность 374
3-(п-МеСбН4) "109”, реакция с EtONa, NaOH 121, Zn + АсОН 124, ПМР-спектр 57
4-(«-МеС6Н4) ’707”, реакция с AcONa, 114, MeMgJ 112, NH3 112, NaOH 111, Na2CO3 110,
PC15, PhCOBr, PhCOCl 118, ПМР-спектр 57
3-(n-NO2C6H4) 124
4-(n-ClC6H4)’7O9"
4-(л-ВгС6Н4) "109"
З-рг-НОС^Щ) "109, 299", реакция c NaHCO3 123, рентгеноструктурный анализ 22—25
4-Фуроксаннитроловая кислота "132", реакция с N2O4 132, Н2О 133
З-Фуразанил "125", 151, "302", реакция с NaOH 126
4-С1 ”133", реакция с NaJ 130, щелочное размыкание цикла 150, молекулярная рефракция 86
4-СООН "126,127", 162, реакция с Вг2, С12 128, NH3 133, NaOH 128,133, PhNH2 133, Ag-соль
128
3-СН = NOH "130", реакция с NaOH, SOC12 130
ацетат "130", 302, омыление "130", 271, масс-спектр 95,96
NH2 (269)
CH2CH(ONO2)Ph "135"
СН2СОАг "136”
CH2C(=NOH)Ar ”136"
CH2C(ONO)Me2 "142"
4-(Адамантил-1) "134", реакция с HNO3 134, щелочью 134, термолиз 135, ПМР-спектр 57
2, Симм.диалкил - н дн(циклоалкил)фуроксаны (также с заместителями в алкильном остат-
ке) R—C2N2O2—R
R;
Me "149", 171.225—229. "272, 285", 301. ”302, 348,349", реакция с H2/Ni 87, (МеО)3Р 60,
(EtO)3P 59, (PhO)3P 127, LiAlH4 255, NaBH4 94, NaJ 130, PhNH2 (98), енаминами (210),
изомеризация 2?, термолиз 236, 241, 249, щелочное размыкание цикла 149, электро-
химическое восстановление 86, дипольный момент 87, масс-спектр 95, молекулярная
рефракция 86, ПМР-спектр 54,63, термохимия 91, ЯМР-13С-спектр 68, 14N 75, 15N 75,
’ 7О 73
Et 225, "348", реакция с H2/Ni 87, (PhO)3P 12?, термолиз 249, ЯМР-14И-спектр 75
СМе3 ”749’’, 171. реакция с H2/Ni 87
CHEt2 ”149", 171
(CH2)gMe термолиз 236
Aik 268 (270)
Адамантил-1 "149", 152", термолиз 235, 243, масс-спектр 96, 97
CF3 167,177, "189, 216", 219, реакция с H2/PtO2 87, перегонка с растворителями 98, щелоч-
ное размыкание цикла 150, масс-спектр 95
C2F3 167, ”189, 216", 219, реакция с H2/PtO2 87, перегонка с растворителями 98, щелочное
размыкание цикла 150, масс-спектр 95
408 Указатель фуроксаиов
C3F7 ”216", 219,278, реакция с H2/PtO2 87, перегонка с растворителями 98, щелочное размы-
кание цикла 150, масс-спектр 95, 96
(CF2)8H "191"
СН2С1 268, "272"
СНОСМез "/67”
СН2Вг 268, "272", биологическая активность 374
CH2ONO2 молекулярная рефракция 86, термохимия 91. чувствительность к удару 380
C(NO2)2Me "167", термолиз 305, щелочное размыкание цикла 150
C(NO2)2F 191,238
CH(OH)Ph 269
СН(н-С1СйН4)2 "167", реакция с СгО3 259, HNO3, КМпО4 (365)
(3-Фенилизоксазолил-5)-метил ’767”
CH2Ph 229
3, Симм.диарилфуроксаны Аг—С2М2О2—Аг (Аг— замещенный Ph)
Заместители в ариле:
Н "148, 149", 166, ”167", 188, "189, 191", 207, 208, 210, 212, "224", 227, 228. 229, 236, 239, 240,
245. 273,"254", 257, 260, 261, 263, 269, 270, "273", "276, 285, 348", 350, 353, реакция
с ВичР 57, CH2N2 (271), (CH2)5NH (115), Си + HCI (114), (EtO)3P 60, HJ + P 63, 122,
LIA1H4 256, (NH4)2S 100, NaBH4 94, Na2S 100, O3 258, PCl5 53, PhMgBr254, PhNU2 (98),
(PhO)3P 127, Sn + HO 66, Zn + AcOH 90, енаминами (210), нитрование 262, термолиз
234, 241,249, фотолиз 259, дипольный момент 87, масс-спектр 96, рентгеноструктур-
ный анализ "22", 43, УФ-спектр 84, ЯМР-14М-спектр 75, биологическая активность
374, (378), применение 380
4-Ме "149, 167,191", 228, 245, 261, "263", реакция с Zn + АсОН 91
4-МеО '7 49, /67. 260, 262", реакция с HNO3 265, РС15 54, PhMgBr 255, (PhO)3P 124
2-С1 ’749, /67”, реакция с Zn + АсОН 91
3-С\"149,16Т’
4-С1 "149, 167, 168, 170", 228, "266". реакция с Ви3Р (57), (EtO)3P 60, Me2C(C6H4ONa)2 265,
рентгеноструктурный анализ 17, 38, 20,45
4-Вг ’749”
4-CF3 168
4-NMe2 ’’/67”
2-NO2 ’749”
3-NO2 "149,167”, 188,"} 89”, 212, 239, 240,245
4-NO2 ’749, /67", 208, 212, 262, ЯМР-[4М-спектр 75
2,4-Cl2’767”
2,6-Cl2 "149”, {229), биологическая активность 317
2МеО-5-С1’767”
2McO -3 NO? 265
2,4,6-Ме3 '752, /49, 266”, 236, реакция с (RO3)P (59), SnCI2 (65). Zn + АсОН 123. УФ-спектр 84
2-ОН-3,5-С12 ’767”
2,4,6-Ме3-3,5-С12 "149”
4, Симм.дигетарилфуроксаны (также и с неароматическими гетероциклическими остатками)
Heta г—С2 N2O2—Hetar
Hetar:
2Н-1.4-бензоксазинон-2-ил-3 ’789.206, 235"
6-Ме-2Н-1.4-бензоксазинон-2-ил-3 ’789, 206"
6,8-С12-2Н-1,4-бензоксазинон-2-нл-3 235
5.6,8-С13-2Н-1,4“беизоксазицон-2-ил-3 "235"
Указатель фуроксаиов 409
Изоксазолил-3 "167"
Изоксазолил-5 "167"
5-РЬ-изоксазолил-3 ” 174"
5-Ме-3-РЬ-изоксазолил-4 "[49”
2-(п-МеСбН4)-оксиранил-2 271, реакция с L1AIH4 256, ПМР-спектр 64
Пиридил-2 "167"
5-(СН = NOH)-пиридил-2 "167"
Пиридил-3 "167"
Пиридил-4 ”167, [70"
Тиенил-2 "170"
5-С1-тненил-2 "170"
Фурил-2 "[67,200, 2[5", реакция с (PhO)3P 127
5. Снмм.диалкоил- и ди(циклоалкоил)фуроксаны (также с заместителями в алкоильном
остатке) и производные по СО-группе RCO—С2^О2—COR
R:
Н 280, реакция с NH2OH 266, PhNH2 267
диоксим "160", 161, "167, 222", 266, 274, реакция с HNO2 280, N2O4 280, РCig 279, PhCOCl
275. PhN2Cl 372. SOCl2 279, бекмановская перегруппировка 279, внутримолекулярная
миграция экзоциклического атома кислорода 81, раскрытие цикла в воде, кислотах,
щелочах 150, строение 274
соли диоксима 278
диацетат диоксима 275, реакция с (EtO)yP, омыление 277
дибензоат диоксима "/67”, 275, реакция с (ЕЮ)3Р 59
дианилид 267
Me [89, 191,”199",202, "205", 207,216, реакция: с NaN3 269, NH2OH 266, PhNH2 170, 172, Вг2
273, PhNHNEb 175, 266, ИК-спектр 82, ПМР-спектр 56, УФ-спектр 82, ЯМР-14К-
спектр 75
диоксим "167,189”, 266, 274, реакция с HNO3281, 283, HCI, H2SO4 148, КМпО4 281, N2O4
281, 283, NaOH 178, PhCOCl 275, PhNHNH2 99, 278. Zn + АсОН (92)
хлоргидрат диоксима 278
дибензоат диоксима ’767”, 275
оксим фенилгидразон 278, ацетат 277
бис-фенилгидразон "167" (266)
СМе3 (202), 205, "2[5"
(СН2)цМе "223”
СМе2СООМе "197", реакция с EtONa 174 [231]. NH2CONHNH2 176, PhNH2 170, 172.
PhNHNHj 173, 175, Zn + АсОН 123
CH2N(NO2)CH2C(NO2)3 "2/5”
CH2N(NO2)CH2C(NO2)2C1 "215"
СН2С6Н4СЬл ”215"
CH2C6H4NO2-w "215"
СН2Аг ПМР-спектр 56
СН2ОАг (заместители в Аг: п-С1, д,л-С12, о,.и'-С12, о,п,.и'-С]3, о-Ме-н-С1) "215”
С(= NOCOPh)COPh ’793”
о-Фталимидо-(СН2)л (л = 1.2, 3) 2/5
СН(СН2)2 ”203" реакция с NaOH 167 [301], PhNHNH2 173
CH(OAc)(CH2)g термолиз 248
2-ОАс-борнил-2 термолиз 242
Адамантил-1 188, термолиз 235, 236
2-ОАс-адамантил-2 термолиз 248
17-АсО-андрост-4-ен-3-онил-17 термолиз 241
410 Указатель фуроксанов
6, Симм.диароилфуроксаны и производные по СО-групне АгСО—CjNjOj—СОАг (Аг —
замещенный Ph)
Заместители в ариле:
Н ”/67, 170", 171, "178, 189, 191, 196", 200, "201, 202", 203—205, "207", 213, "215", 216, 222,
223, (257), 288, "278", реакция с AcONa 168, Ас2О, (EtCO)2O 156, EtOH 176, EtONa 167
[276], H2/Ni. H2/Pt 87, H2SO4 177, LiAlH4 256. MeNHNH2 176, NH3 173, NH2OH 266,
N2H4 267, NaBH4 268, NaOH 167 [276], PCI5 54, 268, PhNHNH2 173, SnCl2 64. Zn +
+ AcOH 91, аминами 170, щелочью 167 [276], нитрование 272, термолиз 247, 249,
рентгеноструктурный анализ 22, ЯМР-13С-спектр 68
диоксим "144, 149, 167, 212", 266, 274, реакция с Ас2О 275, 276, HNO3 282, 283,
NaOH + спирт 70, PhCOCI 275, 276, PhNHNH2 99, SnCl2 + HCI 100, Zn + AcOH 91, (92),
перегруппировка типа Боултона—Катрицкого 147
диацетат диоксима "139, 167, 212", 247, 275, 276, реакция с (EtO)3P 59, NaOH 276,
NaOH + спирт 70, PhNHNH2 99, изомеризация 276, 277, омыление 277
дибензоат диоксима "144, 149”, 275, 276, реакция с (EtO)3P 59, NaOH + спирт 70,
PhHNH2 99
З-Ме 201, реакция с N2H4 267
4-Ме 193, 195,"215", 216, реакция с Ас2О 156, CH2N2 272, СгО3 272, H2/Pd 89, NH3 173, N2H4
267, PhNHNH2 I73, SnCl2 64, Zn + AcOH 123, аминами 170
диацетат диоксима 114, 247
дибензоат диоксима ”144, 149", реакция с NaOH (спирт) 70, PhNHNH2 70
4-Ph "201", реакция с N2H4 (267)
З’МеО ”2/5”, реакция с H2/Pd 89, N2H4 267
4-МеО "191", 193, "201, 202", 216, реакция с H2/Pd 89, LiAtH4 256, N2H4 (267), NH3, PhNHNH2
113, Zn + AcOH 123, аминами 170
4-EtO 193
4-F ”2/5”, реакция c H2/Pd 89, N2H4 267
2-C1"201"
3-0 ”2/5”, реакция c N2H4 267
4-CI ”/96, 201, 215", 216, реакция c CH2N2 272, N2H4267, SnCl2 64, Zn + AcOH 91, ПМР-
спектр 56, рентгеноструктурный анализ 22, 45
2-Br”2/5”
З-Вг ”2/5”, реакция с N2H4 267
4-Вг 193, "196, 215", реакция с H2/Pd 89, SnCl2 64
3-J реакция с N2H4 267
4-J "201,215", реакция с N2H4 267
3-NH2 реакция с H^Pd 89. SnCl2 64, Zn + AcOH 91
3-NO2 ”/93”, /95, "201", 215, 272, реакция c N2H4 267
4-NO2 193, "201,215", 216, реакция c N2H4 267, w-MeOC6H4CH=CHMe (185)
3-COOMe реакция c N2H4 267
4-COOH 272
4-COOMe ”2/5”, реакция c H2/Pd 89, N2H4 267
4-COOEc "2/5”. 272, реакция c H2/Pd 89, SnCl2 64
4-СООРг реакция c N2H4 267
4-COOBu реакция c N2H4 267
4-COC1 272
2,4'Me2 193, "20Г, реакцияс Zn + AcOH 123, нитрование 272
2,5'Me2 193
2,4'(MeO)2 "202"
3,4-Cl2 ”2/5”, реакция c N2H4 267
Указательфуроксанов 411
3,4-Вг2 "2/5”, реакция с N2H4 267
3,5-(N'O2)2 ”2/5”
2,4,6-Мез 193, "20Г\ нитрование 272
2,4,6-1-Ргз "20 Г
3,4,5-J3 ”2/5", реакция с N2H4 267
2.4-Me2-3,5-(NO2)2 194,"201", 272
2,4,6-Мез-З-Вг "201"
2,4,6-Me3-3,5-(NO2)2 "194,201", 272
орто-Заместители реакции с N2H4 (69)
Другие Аг:
Нафтил-1 "202", реакция с L1AIH4 256
Нафтил-2 (194)
7. Симм,дигетароилфуроксяны и производные по СО-группе Hetar—C2N2O2—Hetar
Hetar:
Изоксазолил-5 194, "350", реакция с КОН 167 [278]
5-Ме-изоксазолил-З /99, ’’350", реакция с КОН 167 [278]
Пиридазил-3 ” 195"
1-Оксидопиридазил-З ’’795"
6-МеО-пиридазил-З ”/95"
Пиридил-2 "202"
Пиридил-3 (202)
Пиридил-4 (202)
6-Ас-пиридил-2 "202", реакция с PhNHNH2 173, 174
З-Ме-сиднонил-4 "196", УФ-спектр 82
3-РЬ-сиднонил-4 ‘796,2/5’’, УФ-спектр 82
Тианафтенил-2 "202"
З-Ме-тианафтенил-2 "203"
З-МеО-тианафтенил-2 "202"
Тнацафтенил-3 "202", реакция с PhNHNH2 173, масс-спектр 97, УФ-спектр 82
2-Ме-тианафтенил-з "202, 203". биологическая активность 374
Теноил-2 ”/94’’, "202". реакция с LLAIH4 256, 2,4-динитрофенилгидразином 266
моно(динитрофеяилгидразон) 266
Фуроил-2 "200,2/5”, реакция с AcONa 169, NaOH 167 [231], 2,4-диннтрофенилгидразином
266
бпс-динитрофенилгидразон 266
Het. ‘795”, 199, "200"
8. Симмдисульфонилфуроксаны RSO2—C2N2O2—SO2R
R:
CMe? /70, ’’276"
RCH2 (R = Pr, Ph), термолиз 178
PhC112 /70. "2/6”
Ph ”205, 2/6, 350”, реакция c EtOH + NaOH 366, восстановление 130
4-MeCf,H4 /70, "206, 208, 216,350", реакция c EtOH + NaOH 366
4FC6H4 "205"
3-CIQH4 "216"
4-ClC6H4 "205"
3-NO2C6H4"2/6’’
4-Me-3-NO2C6H3 "205"
Ar (Ar = Ph, H-MeQH4, /i-ClQH4, п-РСД) 206, восстановление 130
CF 3 ”206"
412 Указатель фуроксанов
9. Снмм,дигалогенфуроксаны Hal—C2N2O2—Hal
Hal:
Cl "178", 181—184, (275), "278", реакция c AgNO2, CI2 (300), H2S, SO2 (75), NaJ 130, аминами
95, щелочное размыкание цикла 150, молекулярная рефракция 86, масс-спектр 96
Вг "178",'180, 181, 184. (275), реакция с НС1 259, 300, HNO3 (300), HNO3 + H2SO4 (259, 300),
H2S (75), KCN 299 (NH4)2S 130, N2H4 98, NaHg 130, SO2 (75) аминами 95, 299,
сингония 98, ЯМР- N-спектр 75
1 ''178", 182, реакция c SO2 75, сингония 98, HMP-15N-cneKTp 75
10, Фуроксандикарбоновая кислота н ее производные R—C2N2O2—R
R:
СООН 290, декарбоксилирование 162,291
Ag-соль 291
Ва-соль 160, 290, 291, реакция с АсОН (291), EtOH 291, MeJ, Me2SO4 (291), аминами 163,
щелочью 161
Си-соль 291, термолиз 161
моноэтиловый эфир 196, 291, термолиз 250, 292, этерификация 292
СООМе 223, 227, 232, т.кип., плотность 292
COOEt”/67,189", "191", 196—198, 208, 216, 214, 218, 223, 228, 232, 234 , 235 , 276, "278”,
реакция с (ЕЮ)3р 59,NH3 164, 165,293, 4-МеОС6Н4СН =CHMe(l85), PhNHNH2 165,
Ph3P 56, Zn + АсОН 123, аминами 165, омыление водой 166, кислотное 291, щелочное
160, 162, 290, термолиз 243, (241), масс-спектр 96, молекулярная рефракция 86, ПМР-
спектр 56. т.кип., плотность 292
СООРг 198, 223, 232, т.кип, 293
СОО-1-Рг 198, 232, т.кип, 293
COOBu 198, 223, т.кип. 293
СОО-г-Ви 198, т.кип. 293
СООСбНц 232
СООАг (Аг = Ph, 4-MeC6H4,4-NO2C6H4, 2-FQH4) 216
CONH2 "I67, 220", 293, 296, реакция с (CgHjyOjyP 60, водой 167, щелочью 162
CONHMe 227
CONMe2 227
CONHPh "167", "227", 247, 248, реакция с SnCl2 64
CONHAr (Ar = 2- и 4-МеСбН4, 2- и 4-МеОСбН4, 2- и 4-С1С6Н4, 2,4-Ме2С6Н3) 191,{202),
внутримолекулярная Н-связь 82
CONHR ПМР-спектр 56
CON3 245, реакция Курциуса 294
CN (J 76), "220", 221, "271", 279, реакция с Си-солями 297, 298, (ЕЮ)3Р 59, H2SO4 297, NaOH
162, 296, Ph3P 58. аминами, гидразидами, диазидами 298, термохимия 91, применение
380
R1 = CN, R2 = CONH2 "126", 279, 296, 297, 371, реакция с NaOH 163
11. Метила рил фу рок саны Me—C2N2O2—Аг (Аг —замещенный Ph)
Заместитель в ариле:
Н ”255, 262. 268. 272, 277, 285", реакция с EtMgJ, MeMgJ 253, UAIH4 256, РС15 55, Zn + АсОН
90, HNO3 263. изоксазолиновая перегруппировка 231, изомеризация 13. 24, 33, 36, ди-
польный момент 87, криоскопия 94, сингония 98, термический анализ 93, термохимия
92
3-МеО "297"
4-МеО "255, 262, 294". реакция с Вг2 265, EtMgJ, MeMgJ 253, (EtO)3P 60, Li At H4 255, PC15 54,
55, PhMgBr 254, Sn + HCI 66, Zn + AcOH 90, изоксазолиновая перегруппировка 231,
Указатель фуроксанов 413
изомеризация 13, 33, 36, нитрование 265, дипольный момент 87, криоскопия 94, ПМР-
спектр 54, сингония 98, термический анализ 93, термохимия 98, УФ-спектр 86
4-Вг "262,272”, реакция с EtMgJ, MeMgJ 253, PCI5 55, SnCl2 64, изоксазолиновая перегруппи-
ровка 231, изомеризация 13, криоскопия 94, ПМР-спектр 54, рентгеноструктурный
анализ ”28", 42,44
3,4-(МеО)2 ”255, 262, 294", реакция с Вг2 264, LiAlH4 256, РС13 55, РС15 54, Sn + НС1 66,
Zn + АсОН 90, изоксазолиновая перегруппировка 231, изомеризация 264, нитрование
265
3,4-СН2О2 ”255, 269, 294", реакция с КМпО4 259, LiAlH4 256, MeMgJ. EtMgJ 253, PCI5 55, P2S3
56, PhMgBr 254, Sn + HC1 66, Zn + AcOH 90, 123, изоксазолиновая перегруппировка
231, нитрование 264
3-MeO-4-EtO ”297", реакция с Sn + HCI 66, Zn + АсОН 90
4-MeO-3-Вг ”255", 265, реакция с (EtO)3P 60, PCI 5 55, Sn + HCI 66, Zn + АсОН 90, изокса-
золиновая перегруппировка 231, изомеризация 13, 33, 36, криоскопия 94
4-MeO-3-NO2 265, реакция с PCI5 54, изоксазолиновая перегруппировка 231, изомеризация
13, криоскопия 94
2,4.5-(МеО)3 "294”
3,4-CH2O2-2-NO2 264. реакция с КМпО4 259, КОН 233
4.5-(МеО)2-2-Вг 264
4,5-(МеО) 2-2-NO2 264
2,5- (МеО)2-3,4-СН2О2 ”254, 294", реакция с Вг2 264, Sn + HCI 66, Zn + АсОН 90, нитрование
265
2,5- (МеО)2-3,4-СН2О2-6-Вг 264, реакция с Zn + АсОН 90
2,5-(MeO)2-3,4-CH2O2-6-NO2 264
12. Метил-Х-фуроксаны Me—C2N2O2—X
X;
Et "255, 262, 272”, 301, изомеризация 24. 33. 36, дипольный момент 87
Рг "272, 348”, молекулярная рефракция 86
Ви "272", термолиз 236, молекулярная рефракция 86
ВиСН2 "272", молекулярная рефракция 86
Ви(СН2)2 ”272", молекулярная рефракция 86
Ви(СН2)з "272”, молекулярная рефракция 86
PhCH2 "262, 272”, реакция с SnCl2 64, Zn + АсОН 90
MeC(NO2)2 281, реакция с EtOH, SnCl2 305, щелочью (177), 305, реакция Либермана 305
PhC(NO2)2 281, реакция с PhNHNH2, SnCb 305. положение заместителей 281
EtO 301, реакция с (МеО)3Р 60, изомеризация 33, 36
PhO 301, реакция с (МеО)3Р 60, изомеризация 33, 36
CI "272", "284, 290, 302", реакция с NaJ 130. PhS®K® 300. щелочное размыкание цикла 150,
196, 300, масс-спектр 96, молекулярная рефракция 86
Вг"302”
CN (275), "278”, изомеризация 33, 36
СНО "300", реакция с H2NNHSO2C6H4R (R = Н, Me. ОМе, Cl, NO2) 266, MeCOCH2COOR +
+ MeC(NH2)= CHCOOR 268
N3 309
NO 312
NO2 274, 283, ”278", 312, 351, реакция c EtONa, PhONa 301, Н2/катализатор 89, 304, NaJ 130,
304, Zn + AcOH 304, пирролидоном 301, тиолами 130, 301, цистеином 304, изомериза-
ция 33, ЯМР-^N-спектр 78, рентгеноструктурный анализ "22”, 49, термохимия 91,
биологическая активность 373
NH2 (269), 304. реакция с Н2/катализатор (89), строение 47, рентгеноструктурный анализ
22—25
4 I 4 Указатель фуроксаиов
NHCOOR (R = Et, Pr, j-Pr, i-Bu, PhCH2) 287. 289. изомеризация (R = PhCH2) 24, 33, 36, рент-
геноструктурный анализ (R = (-Pr) ”22”, 47, биологическая активность (R = Et)
375
N(CH2)4 301. реакция с (EtO)3P 60. изомеризация 33, 36
N(CH2CH2)2NMe 302
СООН "278", 285, реакция с EtOH + НС1 287, SOC12 286, 287, термолиз 157, кислотность 287
COOEt ”275”. 287, реакция с NH3 285, N2H4 287, RNH2, R2NH 286, NaBH4 293, изомеризация
24,33, 36, 285, омыление 285
COCI 286, 289, реакция с NH2CSNHNH2 286, с 6-аминопенициллановой кислотой 286, изо-
меризация 24, 33, 36
CONHNH2 286. 287, 289. реакция с HNO2 287. изомеризация 33, 35, 36, ПМР-спектр 54,
рентгеноструктурный анализ ”22”, 46,47, биологическая активность 373
CON3 287, 289, реакция с NaOH 287, реакция Курциуса 287, 294
CONHNHCSNH2 286. 289. реакция с Na2CO3 286
CONH2 285, реакция с КОН 285, (МеО)зР 60. SnCl2 (65), изомеризация 33, 35, рентгенострук-
турный анализ ”22”. 46, биологическая активность 375
CONMe2 286, изомеризация 33. 36, рентгеноструктурный анализ ”22”. 46
CONHPh ”272”. 279, реакция с NaOH 177, SnCl2 (65). Zn + АсОН 67.123, УФ-спектр 82
S
CONH-:—< NMe2
LCOOH 286, биологическая активность 374
О
МеСО 305. реакция с NH2OH 266. NH2CONHNH2, PhNhNH2 266
оксим ”272, 274’’, 266, реакция с HNO3 281, Вг2 273
ацетат оксима 277, омыление 277
бензоат оксима 277, омыление 277
семикарбаэон 266
фенилгидразон 266
PhCO ”272”, 305, реакция с NH3 (178), NH2OH 265, NH2CONHNH2 266, NaOH 177, PhNH2 (98,
178), PhNHNH2 266, Zn + AcOH 90
оксим 274, 265, реакция c N2O4 281, бекмановская перегруппировка 279, гидролиз 278,
перегруппировка типа Боултона—Катрицкого 146
ацетат оксима 277
бензоат оксима 277
семикарбазон 266
фенилгидразон 266, 305. изомеризация 266
3-HS-1,2.4-Триазолил-5 287, 289, производные по —SH 287. 289, биологическая активность
374
MeS 301
EtS 301, реакция с Н2О2 367, (МеО)3Р 60, изомеризация 33, 36
PhS 301 (также с 4-Ме, 4-F, 4-С1 в Ph), реакция с Н2О2 367, (МеО)3Р 60, изомеризация 24. 33,
36
HOOCCH(NH2)CH2S 301
EtSO2 367, изомеризация 33, 36
phSO2 367 (также с 4-Ме, 4-F. 4-С[ в Ph), изомеризация 24, 33. 36, рентгеноструктурный
анализ ”22”, 49
Э ® © ©
N-SMez 311, реакция с ClC6H4COOOH, CF3COOOH 312, n_P(Ocl)2 312, реакция
сС1С6Н4СОООН313
N= N-г-д-Me
I h 0
A N. N ,,,
о О X 313
Указатель фуроксаиов 415
13. Фенил-Х-фуроксаиы Ph—C2N2O2—X
X:
Me см. раздел 11 Указателя. Метиларилфуроксаны
Et 263, реакция с EtONa (232)
MeC(NO2)2 281. реакция с EtOH (305), щелочью (177,305), реакция Либермана (305)
2-, 3- и 4-МеСбН4 "201”, реакция с Zn + АсОН 90
4-MeOCfjH4 "261 реакция с О3 258, Zn + АсОН 91
2- и 4-CIQH4 ”353'г
4-NO2C6H4 262, нитрование 262
Ph-фуразанил ”263, 272, 275, 278" 147, реакция с SnO2 64
НО 302
МеО 302, реакция с CrO3, НС1 (366)
EtO 300, 302. реакция с СгО3, HCI (366)
С1 ”272", 352, реакция с AgNO3 (299). HNO3 263, HNO3, H2SO4 (300), EtONa 301, NH3, N2H4,
PhNH2 (95, 299), PCI5 (55), строение 50, рентгелоструктурный анализ 22—25
Br 352
NH2 ’’253, 269", (269), 304, реакция c H2/Pd 87. Sn + HC1 66, SnCl2 (65), Zn + AcOH 66, изо-
меризация 34. формилнрование 372. УФ-спектр 84, 85, биологическая активность 375
NHCHO 372
NMe2 ”258”, изомеризация 34, УФ-спектр 85
NHCH2CH2Cl ”269”, изомеризация 34
N(CH2CH2)2NMe ”255”. 302, изомеризация 34. УФ-спектр 85
СООН ”264”, 290. 366, реакция с SOC12 288, термолиз 159
COOMe реакция с NH3 289
CONH2 290, реакция с SOCI2 290. КОН 290
CONHCfiH] 1 ”273'', реакция H2/Pd 88, Zn + АсОН 67, УФ-спектр 82
CONHPh ”272”, реакция с H2/Pd 88, Zn + АсОН 67, УФ-снектр 52
CN (257), ”272”, 290, реакция с NaOH 177, РС15 (55), SnCl2 64
N3 302, 309. пиролиз 178
NO312
NO2 (274), 276, 295. ”299”, 312, реакция с СгО3 (304), EtONa, MeONa 302, HCI, KMnO4 (304),
NaJ 130, 304, NaOH 302, SnCl2 65. 304, N-метилпиперазином 302, NaN3 302. PhSNa 302,
цистеином 304, положение заместителей 301, 304, строение 49, ЯМР-14^ SN-спектры
75
МеСО 278, реакция с NH2OH 265, NH2CONHNH2 266, NaOH 177, PhNHNH2 266
оксим ”272”, 265, реакция с N2O4 281, щелочью (178), гидролиз 278
соли оксима 278
ацетат оксима 277
бензоат оксима 277
семикарбазон 266
фенилгидразон 266
ph-фуроксанилазо 302
СНО 366
СН2ОН 366, реакция с МпО2 366
PhS 302
е ®
N — SMe2 311
е ф
N — Р(Ост)2 312
N= Ny, -у Ph
i 3,3
о
416 Указатель фуроксанов
14. Амино-Х-фуроксаны H2N—С2Н2О2—X
X:
Н основность 307
® I®
Me 294, 304, (269), реакция с Н2/катализатор (89), |Mc2S — OSO2CF3 J OSO2CF3 311,
® © ® e
[Me3S — OCOCF3J OCOCF3 31 l,[(Oct)2P —OSO2CF3] OSO2CF3 312,
диазотирование 309, строение 47, рентгеноструктурный анализ 22—25
Ph "258, 269" (269), 304, реакция с Н2/катализатор 87, Sn + НС1 66, SnCl2 (65), Zn + АсОН 66,
® ©
ацетил ацето ном 313, CF3COOH ЗЮ, I Me2S — OSO2CF3J OSO2CF3 311,
г ® з © г © 3 ©
[Me2S - OCOCFj j OCOCF3 311,1 (Oct)2P — OSO2CF3J OSO2CF3 312,
диазотирование 309, формилирование 310. изомеризация 34, УФ-спектр 84, 85,
рентгеноструктурный анализ 22—25, биологическая активность 375
З-МеС^Щ ”255, 258, 269", реакция с SnCl2 64, изомеризация 34, УФ-спектр 84
4-МеС^Н4 "258, 269", реакция с SnCl2 64, изомеризация 34, УФ-спектр 84
3,4-Ме2СбНз ”255,258, 269", реакция с Zn + АсОН 66, изомеризация 34
2-Н4 "255, 258, 269", реакция с SnC12 64, изомеризация 34, УФ-спектр 84
4-С1С^Н4 ”255, 258, 269". изомеризация 34, УФ-спектр 84
З-СР^СбИд ’’255, 258, 269", реакция с SnCl2 64. изомеризация 34
PhCO "269". реакция с ,SnCl2 64
4-МеС(,Н4СО "269", реакция с SnCl2 64
СОС112Вг реакция с SnCl2 65
МеСО 65, 269, реакция с NaBH4 269, NaN3 270, Н2О2 + (CF3CO)2O 311
CON3 295, 296, реакция с SnCI2 65, Н2О2 + H2SO4 311, диазотирование 309
NHCOOEt 296
CONH2 65, 371
CONHMe 270, реакция с П2О2 + (CF3CO)2O 311
CONHNH2 295
COOEt 292, 295 реакция с NaBH4 293
СН2ОН 293
NO2 295, 303, реакция с первичными аминами 230
NH2 (257, 269, 269, 270, 283, 296)
15, Другие амннофуроксаны X]—C2N2O2—Х2
х1:
NMe2
NEt2
N(r-Pr)2
N(CH2)S
N(CH2CH2)2O
Ph
Ph
Ph
Ph
X2:
NMe2
NEt2
N(i-Pr)2
N(CH2)5
N(CH2CH2)2O
NMe2
nhch2ch2ci
N(CH2CH2)2NMe
2-Н(Ме2)-азир1Щинил-1
”255, 263", реакция с PC13 56, ПМР-спектр
56
"255", 299
"255"
"255"
"255"
"255". изомеризация 34, УФ-спектр 85
”269”. изомеризация 34
"258", 302, изомеризация 34, УФ-спектр 85
"256"
Указатель фуроксанов 417
Me N(CH2CH2)2NMe 301
Me N(CH2)4 ”256”, 301, реакция c (EtO)3P 60, изомеризация 33, 36
Me NHCOOR (R = Et, Pr, r-Pr, ;-Bu, PhCH2) 287, 289, изомеризация (R = r-Pr) 24, 33, 36, рентгеноструктурный анализ (R = t-Pr) ’’22”, 47, биологическая активность (R = Et) 375
Me NMe2 ”256”
Me NEt2 ”256”
Me 2-Н(Ме)-азиридннил-1 256
MeCO NHCOMe 269
NHCOOMe NHCOOMe 296
NHCOOMe CON3 296
MeNH no2 303
no2 NHR (R = Me, Et, NCCH2CH2, HOCH2CH2) реакция с первичными аминами 230
Адамантил NR2 (R = Me, Et, (CH2CH2)2) ”259”
2-H(Me)- азиридинил-1 2Н(Ме)-азиридинил-1 ”256”
16. Другие днзамещенные фуроксаны Xj—С2№2О2—^2
Xi: X2:
Et Pr "272", молекулярная рефракция 86
Bu Pr ”272,348", молекулярная рефракция 86
Bu BuC=C 354, масс-спектр 95, УФ-спектр 82
EtO PhSO2 366
EtO 4-MeC6H4SO2 366
PhSO2 NO2C6H4SO2 ”205”
MeCO MeC(NO2)2 305, щелочное размыкание цикла 150, ИК-спектр 82, положение заместителей 305
PhCO PhCCl2 218
CN CH=NOSOC1 280
CN 3-CN-l, 2,4- оксадиазолил-5 222, термохимия 97
Cl Br (275)
CON3 N3 309
no2 no2 231, 235, 271, реакция с NH3 303, MeNH2 303, NaN3 303, MeONa 303, термолиз 244
no2 N3 303
no2 OMe 303, 311
no2 CN 306
no2 no2c II NOH реакция с N2O4 306
no2 CONHMe 271,311
no2 CON3 295, 311, реакция с Н2О—диоксан 295
418 Указатель фуроксанов
NO2
no2
no2
Cl
CO Me
e ®
реакция c Me3SiN — PPh3, NH3 303
реакция c NaN3 271
271
NO2
MeCO
MeSN
Лдамантил
Углеводные остатки
NHCOMe
PhO
Br
306
269
рентгеноструктурный анализ 22—25
рентгеноструктурный анализ 22—25
"} 70,503", реакция с Ph3P (58), масс-
спектр 95, ПМР-спектр 57
Бензоди- и бензотрифуроксаны см. в разделе 20.
Бензофуроксаны, сконденсированные с другими циклами, см. в разделах 19—22.
X:
Н 269, 285, 305, "311,317”, 319, 319, 323, 324, 335, "336", 354, (354), 355, 357, дипольный мо-
мент S9, л-комплексы 362, криоскопия 95, масс-спектр 95, 96, основность 72, 265, па-
рахор 98, передача электронных влияний 45, ПМР-спектр 58,60—63,65,319, протони-
рование 72, 365, рентгеноструктурный анализ 20, "38", 41, Н-связь 72, 365, термо-
химия 90—93, хинондность 65, 314, 355, ЯМР-спектры 13С 68, I4N 75, 15N 75,17О 73,
биологическая активность 378, 374, применение 380, 381, реакции с неорганическими
реагентами: BF3 N2O4 314, Br2 322, 355, Си + HCI 103, 112, HNO3 314, 319. HN3 75,
KON в МеОН 69, 102, LiAlH4 111, NH2OH 68, 92, 93, N2H4 110, NaBH4 93, NaHS 100,
NaN3 73, Na2S, (NH4)2S 100, 109, Na2SO3 114, Na2S2O4 101, PC15 (55), Sn + HCI 107,
SnCl2 107, Zn + AcOH 108, реакции с органическими реагентами: n-азидоанизолом 16,
альдегидами 188, аминами ароматическими 96, аминами насыщенными вторичными
71, 98, 114, 124, аминами третичными 72, о-аминофенолятом 102, ацетиленами 186,
ацетоуксусным эфиром 191, 219, барбитуровой кислотой 220, бензофураном 223,
бутадиенилдиэтиламнном 186, гидразобензолом 99. гидразин гидратом 98, гидрохино-
ном 102, глицином (96), дезоксибензоином 121, днметилбутадиеном 357, диметилсуль-
фоксидом (80), дифенилдиазометаном 218, диэтилоксалоацетатом 193, 225, енами-
нами 182, а-енолами 223, илндами фосфора 62, иминами 179, инаминами 206, кето-
нами 189, 197, коричным альдегидом 224, малоновым амидоэфиром 198, малоновым
диамидом 198, малоновым эфиром 198, малонодинитрилом 204, 5-метилизоксазолом
196, сс-нитрокетонами 216, нитронами 218, нитросоединениями алифатическими 217,
нитрилоксидами 206, олефинами 185, перекисью водорода в серной и полифосфорной
кислотах 233, пирролами 203, пропениланизолом 185, смесью альдегидов или кетонов
с первичными аминами 179, семикарбазидом 99. сульфинатами 114, сульфон ил ацета-
мидами 216, а-сульфонилкетонами, сульфонилуксусными эфирами 216, тиолятами
100, тиомочевиной 101, л-толуолсульфогидразидом 100, триалкил гексагидротри-
азином 229, трибутилфосфином 56, триметилфосфитом 59, трифенил фосфином 56.
трифторметансульфокислоты алкиловыми эфирами 228, трифторнадуксусной
кислотой 17, 233, триэтилфосфитом 58, 60, фенилгидроксиламином 93, о-фенилен-
диамином 97, фенолами 199, N-форманилидами 77. 229, формальдегидом 228, форм-
Указатель фуроксанов 419
альдиминами 229, хинонами 203, цианамидом натрия 205, цианацетамидом 216,
циануксусным эфиром 197, 216, этилатом натрия 103, другие реакции: гидрирование в
масс-спектрометре 103, изомеризация 18, 22. 23—25, 27, 28, 30, термолиз 82, электро-
химическое восстановление 84, фотолиз 260, комплексы с солями металлов 362,
применение 381,
5(6)D 332, нитрование 332
4-Ме 307, "309, 311", 317, 373, "336", реакция с Си + HCI 113, NH2OH 92, NaBH4 68, нитро-
соединениями 217, трнфторметансульфокислоты алкиловыми эфирами 228, броми-
рование (365), изомеризация 46, 38, нитрование 314, окисление (365), дипольный мо-
мент S9, криоскопия 95
5(6)-Ме "307, 309. 311, 317", 319, 323, "336", реакция с CF3CO3H 233, Си + HCI 112, 113, HN3
74, (МеО)3Р 59, NH2OH 68, 92, N2H4 110, NaBH4 93, NaHS 100, Na2SO3 114, Ph3P 57,
RSO2Na 114, альдегидами и кетонами 188, 210, енаминами 182, иминами 180, малоно-
динитрилом 204, 5-метилизоксазолом 196, нитронами 218, нитросоединениями 217,
фенолами 199, хинонами 203, цианамидом натрия 204, изомеризация 38, 45, нитро-
вание 131, 314, термолиз 82, дипольный момент 89, криоскопия 95, парахор 98,
рентгеноструктурный анализ "3S", 41, применение 380
4(5)(6)-CF3 "337, 338", реакция с R2NH 71, 115, альдегидами и кетонами 188, 209, малоно-
дннитрилом 204, нитросоединениями 217, нитрование 314
4-Ph "336"
5(6)-Ph 319, "336"
4-МеО "312,337"
5(6)-МеО 307, "309, 312", 319, "337", 74, реакция с HN3 74, NH4OH 68, 92. NaN3 73, Na2SO3
114, Ph3P 57, R2NH 114, RSO2Na 114, альдегидами и кетонами 188, 209, иминами 180,
малонодинитрилом 104, 5-метилизоксазолом 196, нитросоединениями 217, нитрил-
оксидами 206, фенолами 199, хинонами 203, цианамидом натрия 204, изомеризация 25,
45, 38, нитрование 132, биологическая активность 373
5(6)-EtO 307, "309", реакция с NH2OH 92, альдегидами и кетонами 188, иминами 180, фено-
лами 199, хинонами 203, цианамидом натрия 204
5(6)-АгО реакция с альдегидами и кетонами 188, енаминами 182
5(6)-АсО ’’337”, изомеризация 25, 38, омыление 363
5(6)-РЬСОО "37 7"
5(6)-ОН (307), 337, 363, кислотность 365
5(6)-F "309, 336", реакция с альдегидами и кетонами 188, малонодинитрилом 204, нитро-
соединениями 217, изомеризация 24, 38, нитрование 314
4-С1 307, "ЗП", 372. 323, "336", реакция с NH2OH 68, альдегидами и кетонами 188, нитро-
вание 315
5(6)0 "307,309, 31 Г. 319, "336", реакция с (EtO)3P 59, HN3 74, NH2OH 68, 92. NaHS 100,
NaN3 73, Na2SO3, R2NH, RSO2Na 114, альдегидами и кетонами 188, 209, гидразо-
бензолом 99, енаминами 182, 216, иминами 180, малонодинитрилом 204, 5-метил-
изоксазолом 196, нитросоединениями 217, фенолами 199. хинонами 203, цианамидом
натрия 204, изомеризация 24, 25. 45, 38, нитрование 132, 314, 317, дипольный момент
S9, ПМР-спектр 55, рентгеноструктурный анализ 20,41
4-Вг (307). 307, "337", реакция с NH2OH 92, PhNH2 (96)
5(6)-Br "309, 317, 337", реакция с HN3 74, NH2OH 92. NaHS 101, NaN3 73, альдегидами и
кетонами 188, 209, гидразобензолом 99, енаминами 182, иминами 180, нитросоедн-
нениями 217. изомеризация 24, 38, нитрование 315, дипольный момент 89, рентгено-
структурный анализ 20,41
4-J 74, реакция с NaN3 74
5(6)-1 307, "309", 73, реакция с NaN3 74. изомеризация 24, 38, рентгеноструктурный анализ
20.41
5(6)-NH2 (307), 337. 363. Протонирование 363
5(6)-NMe2 "337”, протонирование 363
420 Указатель фуроксаиов
4-NHAc”337”
5(6)-NHAc (307), 337, 363, реакция с кетонами 211, изомеризация 25, 38, нитрование 132,
омыление 363
4-СНО "338", 144, реакция с N2H4. RNH2 145, перегруппировка 144
5(6)-СНО "338", реакция с фенолами 199, нитрование 315
4-СН — NR 145
4-СОМе "338"
5(6)-СОМе реакция с альдегидами и кетонами 188, нитросоединениями 217, этиленгликолем
367
4-СОС6Н5 "338"
5,6-(С6Н5 -СН2О)2 "338"
5(6)-(СН2О)2СМе 367, реакция с кетонами 212
4-СООН "337'
5(6)-СООН "335, 337', реакция с SOC12 367, альдегидами и кетонами 188, изомеризация 25,
45, 38, превращение в азид кислоты 363, этерификация 367
4-СООМе "337'
5(6)-СООМе 367, реакция с альдегидами и кетонами 188, 212, иминами 180, фенолами 199,
нитрование 315
4(5)(6)-COOEt "337", 367, реакция с (МеО)3Р 59, R2NH 71, U5, малонодинитрилом 204, изо-
меризация 25,45, 38, нитрование 315
5(6)-СОС1 367, реакция с аминокислотами 372
5(6)-CON3 363, перегруппировка Курциуса 363
5(6)-CONH2 реакция с фенолами 199, нитрование 315
5(6)-CONH-J-Pr нитрование 315
5(6)-CONHAr реакция с иминами 180
5(6)-CONHCHRCOOH 372
5(6)-CONHCHRCOOMe 372
5(6)-CN "337', нитрование 315
4-NO2 (307), "311", 312, 319, 323,315, "337”, 355, реакция с CF3CO3H (233), H2SO5 233, HN3
75, H2O2 в H2SO4 и H3PO4 234, MeOK 72, МеО + NaOBr 329, МеОК + NaOCl 328,
NH2OH 68, 93, NaN3 73, Ph3P 56, ROK + NaOCl 329, C1CH2SO2R 354, CH2N2 359,
N2CHCOOR 359, RNH2, R2NH 7], 2,3-диметилбутадиеном 356, изомеризация (25, 31,
46, 132), нитрование 315, 319, дипольный момент 89, ПМР-спектр 53, 62, 65, УФ-
спектр 84, биологическая активность 373, 377, применение 380
комплексы Мейзенгеймера с KCN, КОН, ROK 351, ПМР-спектры 58,319
5(6)-NO2 305, (307, 308), ”314”, 319, "347, 337', реакция с HN3, NaN3 74, МеОК + NaOCl 328,
Ph3P 56, R2NH 114, изомеризация 25, 38, 45, нитрование 314, 319, дипольный момент
89, ПМР-спектр 65, 319
комплексы Мейзенгеймера с КОН, МеОК 350, реакция с КНСО3, КОН 77
7-N’O? изомеризация 24
5(6)-SCH2Ph реакция с альдегидами и кетонами 188, 189
5(6)-SCH2CH2Ph реакция с альдегидами и кетонами 188, 189
5(6)-SAr реакция с альдегидами и кетонами 188, цианамидом натрия 204, 205
5(6)-SOAr реакция с альдегидами и кетонами 188
5(6)-SO 2 Аг реакция с альдегидами и кетонами 188
5(6)-SO3H807
5(6)-SO2NH2 реакция с альдегидами и кетонами 188, иминами 180, фенолами 199
5(6)-SO2NHMe реакция с альдегидами и кетонами 188, малонодинитрилом 204, нитросоеди-
нениями 217
5(6)-SO2NMe2 реакция с альдегидами и кетонами 188, малонодинитрилом 204, нитросоеди-
нениями 217
5(6)-SO2NHAr реакция с иминами 180
Указатель фуроксаиов 421
5(6)-AsO(OH)2’’338”
5(6)-(2-ОН-нафтилазо) (307)
4,6-Ме2 307, "309", 317,"338”, реакция с NH2OH 68, 92, иминами 180, изомеризация 38, нитро-
вание 316, дипольный момент 89
4,7-Ме2 изомеризация 31
5.6-Ме2 реакция с альдегидами и кетонами 188, нитрилоксидами 206, изомеризация 31
5,6-(СН2)4 ”338"
4,7-(МеО2) 74, реакция с NaN3 74
5,6-(МеО)2 328
5,6-О(СН2)2О "309”, масс-спектр 97, изомеризация 25
4,5-O(CH2)4O-6(7)-NHAc реакция с Ph3P 57
4,5- O(CH2)4O-6(7)-NO2 реакция с Ph3P 57
4,5-O(CH2)4O-6NO2 термолиз 82
4,6- С12 305,322, 323, "339", реакция с (МеО)3Р 58, иминами 188
4,7- С12 ”312", 322, "338", изомеризация 23, 24, 31, нитрование (317)
5,6-С12 322. "338”, реакция с (МеО)3Р 58, альдегидами и кетонами 188, трифторметан-
сульфокислоты алкиловыми эфирами 228, изомеризация 24, 25, 31, нитрование 317
4.5- Вт 356
4,6- Вг2 ”339", 356, реакция с NH2OH 68, (МеО)2Р 59, нитрование 316
4,7- Вг2 356, реакция с Ph3P 57, изомеризация 23, 24, ПМР-спектр 62
4,6-(ЫО2)2 (304), 314, 320. 325, "339,353", реакция с CF3CO3H (233), Ш 110,112О2 в H2SO4 и
113РО4 233, NH3 338, NH2OH 339, EtNH2 78, PhNH2 96, 340, PhNHNH2 99, Sn + HCI 107,
PhOH 342, алкадиенами 356, N-ациланилидами, Ы,Ы-диациламинами 342, ] ,8-бис-(ди-
метиламиио)-нафталином 344, гетероциклами 345, 347, кетонами 348, тиолами 349,
1.3,5-триметоксибензолом 343, изомеризация 25, гс-комплексы 360—362. перегруппи-
ровка Боултона-Катрицкого (132), дипольный момент 89, кислотность 336, рентге-
иоструктурный анализ 132, применение 379, 380
комплексы Мейзенгеймера с Н2О 335, КОН 330, МеОК 333, PhOK, аминами 350
4,7-(NO2>2 "280", 321
5,6-(SlO2)2 ”339", реакция с ArNH2 324, Sn + НС1 107, 2,3-диметилбутадиеиом 356, изоме-
ризация 25, 31, гс-комплексы 360, 361. дипольный момент 89
4,7-(MeSO2)2 322, реакция с NaN3 258
4,6-(CF3SO2)2 реакция с нуклеофилами 354
4,7-(PhSO2)2 80, 322, реакция с пиперидином 322. NaN3 258, нуклеофилами 326, биологи-
ческая активность 378
4,7-(4-MeC6H4SO2)2 322, реакция с NaN3, EtSH 326
5-D-4-NO2 332, нитрование 332
6-D-4-NO2 332, нитрование 332
4-Ме-6-МеО ”338”, реакция с Ph3P 56
4-Ме-7-МеО 338, реакция с Ph3P 56
5-Ме-6-МеО ”309”
5-Ме-4-СООН ”338”
6-Ме-4-СООН "338”
4-Me-5-NO2 ”338"
4-Me-6-NO2 338, нитрование (317)
5-Me-4-NO2 ”338”, 131,315, перегруппировка Боултона—Катрицкого 131, ПМР-спектр 62,
УФ-спектр 84, применение 380
5-Me-6-NO2 (304), "338". изомеризация 25.45, 38
6-Me-4-NO2 ”338”, нитрование (317)
7-Me-4-NO2 131, 314, изомеризация (47), нитрование 316, УФ-спектр 84
6-CF3-4-NO2 315, ”339"
422 Указатель фуроксанов
6-CF3SO2-4-NO2 "339"
4,6-(CF3SO2)2 "339"
4-Ph-6-NO2 "338"
4-MeO-5-Cl ''SOS'', 328, реакция с Си + HCI 112. H2/PtO2 109, NH2OH 92, Ph3P 56, Zn + HCI 108
5-MeO-4-Cl ”308’\ 328. реакция c Cu + HCI 112. Ph3P 56
б-МеО-5-d "309"
4-МеО-5-Br 308,329, реакция с Cu + HO 112
5-MeO-4-Br 308, 329, реакция c Cu + HCI 112
6-МеО-7-Вг изомеризация 24
7-MeO-4-CHO 144. реакция c N2H4, RNH2145. изомеризация 25, 30
7-MeO-4-CH = NR 145
7-MeO-4-CH=NOH изомеризация 25, 38
7-MeO-4-CH= NOR изомеризация 25, 38
7-MeO-4-CH= NNMe2 изомеризация 25, 38
7 МеО 4 C'H — NNHPh изомеризация 25, 38
5-MeO-4-NO2 132, перегруппировка Боултона—Катрицкого 132, ПМР-спектр 62
7-MeCM-NO2 132, деметилирование 352, нитрование 317, ПМР-спектр 62
комплексы Мейзенгеймера с KCN, ROK 351
4-ЕЮ-5-С1 "308", реакция с Си + НО 112, NH2OH 92
5-ЕЮ-4-С1 "308"
7-OCH2CH2OH-4-NO2 323, внутренний комплекс Мейзенгеймера 352
5-OH-4-NO2 138, перегруппировка Боултона—Катрицкого 132
7-OH-4-NO2 352, обратная перегруппировка Боултона—Катрицкого 138
5-F-4-NO2 315. перегруппировка Боултона—Катрицкого (132, 135)
5-Ct-6-NMe2 ”339", азосочетание 141
7-С1-4-СНО 143, реакция с N7H4, RNH? 145. изомеризация 25, 39
7-CI-4-CH=NR 145
7-С1-4-СН= NOH изомеризация 25, 39
7-С1-4-СН= NOR изомеризация 25, 39
7-С1-4-СН= NNMe2 изомеризация 25
7-С1-4-СН= NNHPh изомеризация 25, 39
4-C1-7-NO2 изомеризация 24
5-Cl-4-NO2 132, 315, реакция с NaN3 331, перегруппировка Боултона—Катрицкого 132,
ПМР-спектр 62
5-Cl-6-NO2 "338”, реакция с Ш ПО
6-Cl-7-NO2 изомеризация 24
7-Cl-4-NO2 314, реакция с PhSO2Na 322, аминами 322, ПМР-спектр 62, биологическая
активность 377
5-Br-4-NO2 315, перегруппировка Боултона—Катрицкого 132
7-NH2-6-NO2 "339”
7-NHR-4-NO2 323, ПМР-спектры 62, биологическая активность 376
7-NH2-4-NO2 323, изомеризация 47. ПМР-спектры 62, биологическая активность 377
5-NMe2-4-N= NAr 141
5-NMe2-4-NO 141
7-NMe2-4-NO2 323
7-NEt2-4-NO2 323
7-NBu2-4-NO2 323
7-NMeCH2CH2(OEt)2^-NO2 323
7-N(CH2CH2OH)2-4-NO2 323
7-NHCH2CH2Cl-4-NO2 323
7-NHCH2CH2-(nHpi«wn-2)-4-NO2 323
Указатель фуроксанов 423
7-NHC6Hn-4-NO2 323
5-NMePh-6-NO2 ”339”
7-NMePh-4-NO2 323
5-NEtPh-6-NO2 "339"
7-NEtPh-4-NO2 323
5-NHPh-4-NO2 137, перегруппировка Боултона—Катрицкого 137, ПМР-спектр 62
5-NHPh-6-NO2 323
7-NHPh-4-NO2 322, 323, обратная перегруппировка Боултона-Катрицкого 137, ПМР-спектр
62
5-(NHC6H4Br-n)-6-NO2 323
7-NHC6H3CI2-A(,h-4-NO2 323
7-(NHQH^Cl-/7)-4-NO2 323, изомеризация (47), обратная перегруппировка Боултона—Кат-
рицкого (138)
7-NHC6H4OMe-n-4-NO2 323, изомеризация (47), обратная перегруппировка Боултона—Кат-
рицкого (138)
7-NHCH2Ph-4-NO2 323, изомеризация (47), обратная перегруппировка Боултона—Кат-
рицкого (138)
7-NHC6H4SO2NH2-n-4-NO2 323
7-N(CH2)2-4-NO2 323
7-N(CH2)4-NO2 323
4-N(CH2)5-7-PhSO2 323
5-N(CH2)5-6-NO2 "339”
7-N(CH2)5-4-NO2 323, изомеризация (47)
7-N(CH2)6-4-NO2 323
5-N(CH2CH2)2O-6-NO2 "339”
7-N(CH2CH2)2O-4-NO2 323, изомеризация (47)
5-N(CH2CH2)NMe-6-NO2 ”339”
7-N(CH2CH2)NR-4-NO2 323, биологическая активность З78
5-NHAc-4-NO2 перегруппировка Боултона-Катрицкого 132
7-NIIAc-4-NO2 132, обратная перегруппировка Боултона—Катрицкого (138)
4-NHCOOMe-5-NO2 "338”
4-NHCOOEt-5-NO2 "333”, нитрование 138, 318
5-NHCOOEt-6-NO2 "338", нитрование 317
5-N3-4-NO2 139
5-N3-6-NO2 ”338", реакция с HJ 110, нитрование 317
7-N3-4-NO2 323, обратная перегруппировка Боултона—Катрицкого 139
7-N3-6-NO2 "338"
4-(N=NAr)-5-NO2 142
6-COOMe-4-NO2 315
6-COOEt-4-NO2 315
6-CONH2-4-NO2 315
6 CONH-i-Pr-4-NO2315
6-CN-4-NO2 315
7-SCH2Ph-4-NO2 реакция c .«-ClC^H^'OjH 368, внутримолекулярное окисление (80)
7-SPh-4-NO2 323, реакция с MeCO3H 79, л»-С1С^Н4СО3Н 79, 368, внутримолекулярное окис-
ление (80), изомеризация (47), биологическая активность 377
7-(5Сб114Х-л)-4-ЫО2 (X = Me, МеО, Cl, NO2) реакция с л-С1СбН4СО3Н 368, внутримоле-
кулярное окисление(80)
7-SOCH2Ph-4-NO2 368, реакция с ,я-С1С^Н4СОзН 368, внутримолекулярное окисление 78. 79
424 Указатель фуроксанов
7-(SOC6H4X-n)-4-NO2 (X = Н, Me, МеО, Cl) 368, реакция с л<-С1С6Н4СО3Н 368, внутри-
молекулярное окисление 78
7-(SOC6H4NO2-h)-4-NO2 368, реакция с МеСО3Н 79,368, л-С1С6Н4СО3Н (79)
7-SO2CH2Ph-4~NO2 78, 368
7-(SO2C6H4X-rc)-4-NO2 (X = Н, Me, МеО, CI, NO2) 78, 368, реакция с нуклеофилами 327, био-
логическая активность 378
7-(SP( = O)(OAlk)2)-4-NO2 323, биологическая активность 374
5-D^,6-(NO2)2 333, перегруппировка Боултона—Катрицкого 137, (332)
4,6-Ме2-5-МеО 305, "309"
4,5,6-(МеО)3 305, "309"
7-Me-4,6-(NO2)2 316
4,7-Me2-6-NO2 ”340”
5,7-Me2-4-NO2 316, нитрование (317)
4,5-(MeO)2-7-NO2 "340"
6,7-(MeO)2-4-NO2 "340"
5-MeO-4,6-(NO2)2 "325"
7-MeO-4,6-(NO2)2 317, деметилирование 350, комплексы Мейзенгеймера 350
5-(OC6H4N02-,4)-4,6-(N02)2 "325"
5-OH-4.6-(NO2)2 "325"
7-OH-4,6-(NO2)2 "280", 317, 338, кислотность 365
5-Cl-4,6-(NO2)2 "365”, 317, реакция c NH3 140, PhNH2 324
7-Cl-4,6-(NO2)2 применение 381
5,6-Cl2-NO2 317
5,7-Br2-4-NO2 316
3-NH2-4,6-(NO2)2 "340"
5-NH2-4,6-(NO2)2 ”325”, 140
7-NH2-4,6-(NO2)2 "340", 140, применение 380
5-NHPh-4,6-(NO2)2 "325", 111, УФ-спектр 83
5-(NHC6H4Me-JK)-4,6-(NO2)2 "325”
5-(NHC6H4Br-.«)-4,6-(NO2)2 ’'325''
5-NHCOOEt-4,6-(NO2)2 "340", 138,317, 318, гидролиз 140
7-NHCOOEt-4,6-(N02)2 обратная перегруппировка Боултона—Катрицкого 138
5-N3-4,6-(NO2)2 317, циклизация 317
5,7-(NH2)2-4,6-(NO2)2 применение 380
5 ,7-(NH-1-Bu)2-4,6-(NO2)2 "340"
5,7-(NHCHO)2-4 ,6-(NO2)2 ”340'’
5,7-F2-4,6-(NO2) "340"
7-N3-5-NH2-4.6-(NO2)2 "340"
7-N3-5-NHCHO-4,6-(NO2)2 "340"
7-N3-5-NHCONH2-4,6-(NO2)2 ”340”
2,4,6-Ме3СбН2 реакция с нитрилоксидами 206
2.6-С12С6Н3 реакция с нитрилоксидами 206
X л
— 2 305, 307. "310”. реакция с NH2OH 92
— 2 (4,4'-динитро) 323
Указатель фуроксанов 425
— О — 2 "310"
—сн2 — 2 "346"
/СО 2 ”346”
— N =N — 2 ”346”
-N(CH2CH2)2N- 2 (6,6'-динитро) ”339”
xso2 2 ”346”, реакция с NH2OH 92, гидразобензолом 99, применение 380
-ро 3 "346"
— As 3 ”346”
19. Фуроксаны, сконденсированные с другими ароматическими карбоциклическими
системами
1,2,5,6-Антрадифуроксан "281"
4,8-(SO3H)2 282
1,2-Антрафуроксан "281"
1,2- Аценафтофуроксан "265,285", реакция с (EtO)3P 60, LiAlH4 111, (МеО)3Р 127, NH2OH 92,
термолиз 245, рентгеноструктурный анализ ”35”
4,5-Аценафтофуроксан ”265”, 305,310, реакция с NH2OH 68, 92, Zn + АсОН 123
Дифенилено[2,3-с)фуроксан ”311", изомеризация 36, масс-спектр 97
4,5-Ме2-6,7-(МеО)2 "257"
12-Нафтофуроксан "254", 260,263, "265", 283, "278".285, "310", 313,317,320, "324,341", 370,
реакция с ArN3 16, В113Р 57, (CH2)5NH (115), CF3CO3H 233, Си + HCI 114, М2Н4 69.
NaBH4 68, NaHS 101, NaHSO3 76, PhNH2 (96), Sn + HCI 66, 107, n-азидоанизолом 75,
енаминами (182, 210), изомеризация 26, 29,48, 39. нитрование 320, сульфирование 321,
хлорирование 321, электрохимическое восстановление 84, внутримолекулярная
Н-связь 48, биологическая активность 376
4-Ме "341", изомеризация 26, 39
3-С1 321
4-0 "341", изомеризация 26, 39
4-NO2 3/7,320, "341"
3-SO3H 321, заместительное хлорирование 321
4-SO3l[ 280, реакция с Zn + НО 109
6-SO3H 280
3,5(8)-(NO2)2 320, реакция с PhNH2 97
4,6-(SO3H)2 280
6-OH-4-SO3H 277
7-OH-4-SO3H 277
4-SO3H-6-NO2 280
7-OH-(NO2)2 ’280”
7-OH-(lS7O2)3 280, реакция c EtJ 367
7-OEt-(NO2)3 367
2,3-Нафтофуроксан (334)
1,2-Фенантрофуроксан 280"
9,Ю-Фенантрофуроксан (257, 263), ”265”, 269, ”272, 285", реакция с CF3CO3H 233, (EtO)3P.
(МеО)3Р 60,4-МеОС61 [4СН— СНМе( 185), NaBH4 68, енаминами (182)
426 Указатель фуроксаиов
9-NO2 ”269,280", 321
Тропоно[4,5-с]фуроксан, 280, изомеризация 29, масс-спектр 97
оксим ”255”, дезоксимирование 280
ацетат оксима 277
тоэнлат оксима 277
20. Фуроксаны, сконденсированные с ароматическими гетероциклическими системами
Бензодифуроксан 254, ”265, 330, 331,341, 353”, 139, реакция с Н2О2 + ПФК 234, (МеО)3Р60,
NH2OH (68), Ph3P (58), SnCl2 Ю8, спиртовой щелочью (68), изомеризация 55, 26, 32,
50,41, нитрование 320, ПМР-спектр 55, биологическая активность 375, 376
Me ”254"
Вг (333,344)
NO2 "330. 331,339,342”, 317, 320, л-комплексы 360, 361
Бензодифуроксан линейный (333,342)
Бензотрифуроксан ”331, 340", реакция с (EtO)3P 59, 60, РС13 (56), PPh3 124, изомеризация 32,
48, л-комплексы 360—362, титрование 371, электрохимическое восстановление 85,
ИК-спектр 82, масс-спектр 95. 96, рентгеноструктурный анализ "38”, 42, термохимия
93, ЯМР-спектры 13С 68, 14N 75
Беизофуроксан
5,6-имидазо (309, 313)
5,6-(диалкилимидазо) "334”, реакция с (EtO)3P (82), изомеризация 50, термолиз 81, масс-
спектр 97
© ©
5б-(диарилпиразино) (хиноксалинофуроксаны) 334, реакция с Ph-.P CHCOOEt 62
6,7-тиадиазоло ”307, 310, 333, 342”, реакция с (ЕЮ)3Р 60, изомеризация 26, 29, 49, 41,
рентгеноструктурный анализ ”58’’, биологическая активность 376
6,7-фуразано ”55/, 341”. изомеризация 55, 26, 29, 32, 49, 50, 41, ПМР-спектр 55, биоло-
гическая активность 376, 377
4-С1 ”333,341", изомеризация 50,41, (81)
5-С1 ”333,341”, изомеризация 50, 41, (81)
4-Вг(50)
5-Вг "332"
Изохннолино[4,3-с]фуроксан (263)
Пиридазино[4,5-с] фуроксан
4,7-Ме2-5,6-ди-1Ч-оксид 281, 283, реакция с HCI, HNO3, H2SO4 284, NH2OH 92
4,7-Ph2-5.6-ди-N-оксид, 281,283. реакция с H2SO4 284, NH2OH 92
4,7-Ph2 267, реакция с Ви3Р 57, N2H4 69, №аВЩ 68
с заместителями в обоих Ph: З-Ме, МеО, Cl, Вг, J, NO2, COOMe, 4-Me, F, Cl, J, NO2,
COOMe, COOPr, COOBu, 3,4-Cl2, 3,4-Br2, 3,4,5-J3 267
4-Me реакция c N2H4 69
Пиридо[3,2-с]фуроксан 312, ”327, 341", реакция c NaOH. NaOR 116, Na2S 110, RNH2, R2NH
116, ДМСО 116, изомеризация 25,47
5-Me 313, изомеризация 25
6-Me 313, ”327”, реакция c NH2OH 93, изомеризация 25
7-Me 313, изомеризация 25
6-NO2 328, 341, реакция с ДМСО 116
5.7-Me2 5/5, изомеризация 39
Пиридо[3,4-с]фуроксан 342
4-М&"34Г
4-NO2 528,342, гидрирование в масс-спектрометре 103
Пиримидо[5,6-с]фуроксан, реакция с RNH2, R2NH 120
5,7-(МеО)2 "344”, изомеризация 48
Указатель фуроксаиов 427
5,7-(NH2)2 "328,344"
5-Ме-7-МеО "344", изомеризация 48
Тиено[3,2-с]фуроксан "313,345", изомеризация 29, 39
7-Ме-бенэо, рентгеноструктурный анализ "38, 51
Хиноксалинофуроксан. См, Беизофуроксан: 5,6-(диарилпиразино)
Хиноли но [3,4-с] фуроксан "342", изомеризация 26, 29, 48,40
Хинолино[5.6-с]фуроксан "342", изомеризация 26, 29, 40
4,6-Ме2 "342", изомеризация 40,48
Хицолино[7,8-с]фуроксан ’’342", изомеризация 26, 29,48,40
21. Фуроксаны, сконденсированные с иеароматическнмн карбоцнкламк
Андростано[2,3-с]фуроксан (с заместителями) "265.285", реакция с (ЕЮ)зР60, биологиче-
ская активность 374
1,2,5,6-АнтрадифурОксан
3,4,7,8-тетрагидро-4,8-(5ОзН)2 (277), 282, реакция с NaOH 104, На2СОз 118
1,2-Антрафуроксан
3,4-дигидро-4-502Н 281, реакция с NaOH 104, NaiCO^ 118
Борненофуроксан, См. Камфорфуроксан
Гекса метилен фуроксан. См. Циклооктенофуроксан*
Декаметиленфуроксан. См. Циклододеценофуроксан*
Дициклопентадиенфуроксан "301", термолиз 241, 245
дигидро "265'’, реакция с (МеО)зР 128, термолиз 243
1,2-Ииденофуроксан (267)
3-кето (258,275)
Камфорфуроксан 260, "264", 265, реакция с H2/Pt 87, UAIH4 256, (МеО)зР 128, Zn + АсОН 91,
термолиз 243
1.2- Нафтофуроксан
3,4-дигидро-4-5ОзН 277,284, реакция с NaOH 68, 76, 104, 370, Na2CO3 117, Zn в щелочной
среде 109
3,4-дигидро-4,6-(5ОзН)2 277, 281, реакция с NaOH 104, Na2CO2 118
3,4-дигидро-6-ОН-4-SO3H 277, реакция с Na2CO2 118
3,4-дигидро-7-OH-4-SO3H 277- реакция с NaOH 104, №2СОз 118
3,4-дигидро-6^Н2-4-5ОзН, реакция с Na2C02 118
3,4-дигидро-6^О2-4-5ОзН 321, реакция с NaOH 104, Na2C02 118
4<?,5,8.8я-тетрагидро-6,7-Me2-8a-NO2 356
2.3-Нафтофуроксан
октагидро ”265" (270)
2.3-Норборненофуроксан
7,7-Ме2-1-Вг ’'267"
3.4-Норпиненофуроксан
6,6-Ме2 "265", реакция с (EtO)3P 127, (МеО)2Р60, изомеризация 44. 38
Пентаметиленфуроксан. См. Циклогептенофуроксан*
3,4-Пиненофуроксан "257", реакция с (ЕсО)2Р 127, (МеО)2Р 60, изомеризация 44, 48, ПМР-
спектр 64
Тетрагидробеизофуроксан. См. Циклогексенофуроксан*
Тетраметиле нфуроксан. См. Циклогексенофуроксан*
Три метиле нфуроксан. См. Циклопентенофуроксан*
1,2-Фенантрофуроксан
3,4-дигидро-4-5ОзН 282, реакция с NaOH 104, Na2CO2 118
См. в этом разделе.
428 Указатель фуроксанов
9,10-Фенантрофу роксан
1,4,4л,46,5,8.8л,9а-октагидро-4а,8л-(МО2)2 357
1,4,4л ,46,5,8,8д,9а-октагидро-Ме2-4а,8д-(ПО2)2 357
1,4,4л,4б,5,8,8а,9о-октагидро-213,6,7-Ме4-4а,4б-(НО2)2 356
1,4,4«.46^,8,8д,9о-октагидро-2,3,6,7-Ме4-4а,8д-(ПО2)2 357
Фталоилфуроксан "278", реакция с NH2OEI (93), Па2СОз 169, SnCl2 107, о-фенилендиамином
97
Циклогексенофуроксан ”265, 268", 270, 301, "302", реакция с (EtO'^P 128, H2/Ni 109, EI2/Pt 87,
ЫАЖд 256, NaBEl4 94, SO2 75, ИК-спектр 81, термохимия 92
1 -окси мино-2-ено 267
1,2-диоксимино-2-ено реакция с NaOBr 267
1-Ме-2-ено 270
1-Х-З-ено (X = Me, i — Pr, t — CjEI] ], CgHjy, COO El) 270
(ИО2)2-ено ”275”
1-кето-2-ено ”255”, изомеризация 25, 43
1-оксимино-2-ено изомеризация 38
1,1-Ме2-3-кето-4-ено "255”, 367, реакция с D2O, Вг2 272, Ch 273, PhNEINEI2 70, изоме-
ризация 25, 43, ИК-спектр 82, рентгеноструктурный анализ "38", УФ-спектр 82
1,1-Ме2-3-оксимино-4-ено изомеризация 38, 43, рентгеноструктурный анализ ”3S”
1,1-Ме2-2,2-В2-3-кето-4-ено 272,273
1,1 -Ме2-2,2-В2-3-оксимино-4-ено 272, изомеризация 21, 148, рентгеноструктурный анализ
”33”
1,1-Ме2-2„2-С12-3-кето-4-ено 273, изомеризация 25, 38, 43, конформация 53, ИК-спектр
81, УФ-спектр 82
1.1-Ме2-2.2-Вг2-3-кето-4-ено 273, изомеризация 25, 38, 43, конформация 5S, ИК-спектр
81, УФ-слектр 82
1,1-Ме2-2-Вг-3-кето-4-ено 272, реакция с МаВЩ,268, изомеризация 43
1,1-Ме2-2-Вг-3-ОН-4-ено 268, реакция с Иа2СОз 367
1,4-диоксимино-2,5-диено ”279”
1,2,3,4-Вг4-5-ено 355, реакция с АсОК, KOEI, пиридином 356, биологическая активность
373
Цикло гептенофуроксан "268", 270
Циклододеценофу роксан "302", термолиз 241—243
Циклооктенофу роксан "301"
Циклопентенофуроксан (265), ”265, 301", термолиз 243
1,1-Ме2-3-ено ”265”, реакция с (МеО)зР 128
Стероидные остатки 264, реакция с (EtO)jP 61, СЮ3 369, Ас2О 370
22. Фуроксаны, сконденсированные с неароматическими гетероциклами
Пирролинофуроксаны "291", 297, "313", реакция с ElgCt2 82, СЕЬО 106
Фталоцианины фуроксановые 297
5,6-Фуроксанодигидропиримндинон-4 "347, 344", изомеризация 48
2-NEI2 "344", реакция с RNEI2, R2NH 371
5,6-ФурОксанотетрагидропиримидиндион-2,4 "345"
З-Ме "32S, 345", реакция с нитросоединениями (218), соли с аминами ,371
1,3-Ме2 "283,303,345", реакция с PhNMe2 124, ариламинами 187.дитионитом 124, ДМФА
76. нитросоединениями (218), пиперидином 124, гидрирование в масс-спектрометре
103
l-Me-3-Bu изомеризация 48
5-(ФурОксано[3,4-е] ди гидротиенил-2 )валериановый метиловый эфир 226, реакция с Zn—Ag
109
Фуроксаны, сконденсированные с углеводными циклами "303"
Указатель фуроксанов 429
23. Сернистые и селенистые аналоги фуроксанов
1,2,5-Селенадиазол-Н-оксид
Ме2 ”357”
Ph2 ”357”
Me, Ph "357", термолиз ”357"
бензо ”357”, термолиз, фотолиз 353
1,2,5-Тиадиазол-М-оксид
Ph2"356”
бензо ”356”, реакция с (EtO)yP (356)
4,6,7-трихлор ”356”
9, Ю-фенантро ”356”
24. Прочие фуроксановые соединения
Полимеры фуроксановые "149, 158", 174, 216, 298, термохимия 93
Тетра гидрофу роксаны "125"
Фуроксан незамещенный "100", (263, 275, 283), реакция с H2SO4 100. молекулярная рефрак-
ция 86, ПМР-спектр 57, ЯМ Р-] ^С-спектр 68, рентгеноструктурный анализ 22—25
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Адамантилннтрилоксид, димеризация 149,
152,235
Бензонитрилоксид, димеризация 148,149
бис-Питри л оксиды 173
Гремучая кислота, полимеризация 160,163,
164
Гремучая ртуть, галогенирование 178
Изоцианаты, синтез из фуроксанов 234—
250
а-Изоцианиловая кислота. См.
Фуроксаидиальдоксим в Указателе
фуроксанов (раздел 5)
Изофтальдинитрнлоксид, полимеризация
158
Индазолы 145
Кинетика
димеризации нитрилоксидов 152
окисления о-нитроанилинов
фенил иодозоацетатом 314
реакции фуроксанов с (МеО)зР 128
реакции 5-хлор-4.6-
динитробензофуроксана с PhNH2
324
таутомерии фуроксанового цикла 23—
32
термолиза о-нитроазидобензолов 318—
325
термолиза фуроксана в газовой фазе
236
Метафульминуровая кислота 160
Нитрнлоксиды, димеризация в фуроксаны
148,168,235,238,241,236, 247
доказательства промежуточного
образования в различных синтезах
фуроксанов 114, 148, 173,189,205,
218,226,228,230, 239, 243, 247
карбенный механизм 151
кинетика 152
кинетический и термодинамический
контроль 236
пространственные факторы 155, 228
таблица 149
7-Нитроантраккловая система, в
перегруппировке Боултона—
Катрицкого 143—146
а-Оксимино-п-толилацетонитрилоксид,
синтез и реакции 137 сл.
а-Оксиминофенил ацетон итрилоксид,
синтез и реакции 137 сл.
Оксицианглиоксим 160
Пиразолинди-N-оксиды 252
Правило Хьюзгена циклоприсоединения
/50, 151
Связи, длина СС, CN и NO разного по-
рядка 27
порядок, корреляция с длиной 30
длина NO в N-оксндах 33
Сидноны, электронное строение 31
430 Предметный указатель
Терефтальдинитрилоксид, полимеризация
158
Тетразоло[1,5-а]азепиновая система,
получение 258
Тетрафенил пиразин-д и-N-оксид 257
2,4,6-Триметилбензонитрилоксид,
димеризация 149, 151, 236
9,10-Фена итротиазол-N-оксид 356
Фульмниуровая кислота 160
Фуроксановый цикл
ароматичность 31,81,83,86,90
взаимодействие с растворителями 93
геометрические параметры 21, 32
делокализация электронов 31
ди-N-оксидный 15
заместители
определение положения по ПМР-
спектрам 53
структурные особенности и
взаимодействие с циклом Me и Aik
42, 92; Аг 43,84—86; С=О 45, 81,82;
NH2 85; CONH2 46,82; CONHNH2 46;
NHCOOR 48; NO2 49; SO2R 50
история установления строения 11 сл,
квантово-механические расчеты 98
в конденсированных системах 37 сл.
насыщенный 125
обобщение особенностей строения 52
поляризуемость 86
порядок связей, 30, 32
связь N —* О
электронное строение 34
электронодонорный эффект 61
энергия диссоциации 90
’’скрытая” нитрогруппа 34
’’скрытые” иитрозогруппы 55
таутомерия 36, 13 сл.
активационные параметры 24
положение равновесия 33, 36
фрагментация под электронным ударом
95
экранирующее влияние в ЯМР 53,64,
72
электроноакцепторный эффект 60, 287,
313,318-320,364, 365
электроне донорный эффект 41, 263
313,318-320
энергия стабилизации 90
Фуроксан незамещенный 100
Хлорглиоксимы, отщепление НС1 166
Электрохимическое восстановление
ди арил фуроксанов 86
KhmePnitskii L.L, Novikov S.S., Godovikova T.I.
Chemistry of furoxans: Reactions and application. 2nd revised and
enlarged edition. - M.: Nauka. 1996. — 430 p.
ISBN 5-02-001914-3
Monographs «Chemistry of furoxans. Structure and synthesis» and «Chemistry of
furoxans. Reactions and application» are a re-issue of the books published by «Nauka» in
1981 and 1983, respectively. The books are added by most important new achievements
involving both structure and reactions of furoxans.
In the second book («Chemistry of furoxans. Reactions and application») the
information concerning reactivity of furoxans is collected. Chemical transformations,
biological activity and practical applications of furoxans are considered in detail.
The book is intended for organic chemists, professors, postgraduates and students of
universities.
Научное издание
Хмельницкий Ленор Иванович
Новиков Сергей Сергеевич
Годовикова Тамара Ивановна
ХИМИЯ ФУРОКСАИОВ
Реакции и применение
2-е издание, переработанное
и дополненное
Утверждено к печати
Ученым советом
Института органической химии им, Н.Д. Зелинского
Заведующая редакцией "Наука - биология, химия"
Е.В. Тихомирова
Редактор МЛ, Франк
Художник В.Ю. Яковлев
Художественный редактор Г.М. Коровина
Технический редактор Т.П. Каренина
Корректоры Г.В. Дубовицкая, Т.И. Шеповалова
Оператор НЛ. Смольников
Набор и верстка выполнены в издательстве
на компьютерной технике
ИБ №2063
ЛР № 020297 от 27.11,1991
Подписано к печати 30,07,96
Формат 60x90'/]fr Гарнитура Таймс
Печать офсетная
Усл.печ.л. 27.0, Усл.кр,-отт, 27,0, Уч,-изд..т, 29,9
Тираж 500 экз. Тип. зак. 3249
Издательство "Наука"
117864 ГСП-7, Москва В-485, Профсоюзная ул,, 90
Санкт-Петербургская типография № I РАН
199034, Санкт-Петербург В-34, 9-я линия, 12