СИНТЕЗ НОВЫХ N- ЗАМЕЩЁННЫХ ЦИКЛОПЕНТЕНДИОНОВ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 4 ВВЕДЕНИЕ 5 Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5 1. Реакции [4+2]–циклоприсоединения с 5,5-диметокси-1,2,3,4-тетрахлор-циклопентадиеном. Применение циклоаддуктов при построении каркасных и биоактивных соединений. 5 1.1 Ракции [4+2]-циклоприсоединения с 5,5-диметокси-1,2,3,4-тетрахлор-циклопентадиеном. Декарбонилирование, восстановление, гидролиз, и другие реакции с участием аддуктов 5 1.2 Аддукты 5,5-диметокси-1,2,3,4-тетрахлорциклопентадиена в реакции восстановительного дехлорирования 9 1.3 Использование в получении каркасных структур аддуктов 5,5-диметокси-1,2,3,4-тетрахлорциклопентадиена 13 1.4 Аддукты 5,5-диметокси-1,2,3,4-тетрахлорциклопентадиена в синтезе биологически активных веществ 21 Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 31 Глава 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 34 ВЫВОДЫ 38 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 39 ?

1. Newcomer J.S., McBee E.T. The chemical behaviour of hexachlorocyclopentadiene. I. Transformation to octachloro-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-methanoindene-1,8-dione // J. Am. Chem. Soc. - 1949. - V. 71. - № 3. - P. 946-951. 2. Зефиров Н.С., Шестакова Т.Г., Кирпиченок М.А. Химия гексахлорциклопентадиена и родственных соединений. - М.: Изд-во Моск. ун-та. - 1985. - 212 с. 3. Исмаилов С.А. Нуклеофильное замещение в гексахлорциклопентадиене // Успехи химии. - 1988. - Т. 57. – Вып. 1. - С. 71-93. 4. McBee E.T., Diveley W.R., Burch J.E. The Diels-Alder reaction with 5,5-dimethoxy-1,2,3,4-tetrachlorocyclopentadiene // J. Am. Chem. Soc. - 1955. - V. 77. - P. 385-387. 5. Пат. 2552567 США. Dienophilic addition products of ketals of cyclic chlorocarbon ketones / McBee E.T., Newcomer J.S. - Опубл. 15.05.51 // реф. в С.А. - 1952. - V. 46. - Р7587. 6. Ungnade H.E., McBee E.T. The chemistry of perchlorocyclopentenes and cyclopentadienes // Chem. Rev. - 1958. - V. 58.- P. 249-320. 7. Пат. 1098282 ФРГ. Insektizide wirkstoffgemische / Feichtinger H., Linden H. - Опубл. 03.08.61 // реф. в РЖХ - 1962. - 24Л510. 8. Hoch P.E. A study of the acid and base hydrolysis of bridged ketones derived from Diels-Alder adducts of 1,2,3,4-tetrachloro-5,5-dimethoxycyclopentadiene // J. Org. Chem. - 1961. - V. 26. - P. 2066-2072. 9. Gassman P.G., Pape P.G. The chemistry of 7-substituted norbornenes. The reaction of bicyclo[2.2.1]hept-2-en-7-one with peracid // J. Org. Chem. - 1964. - V. 29. - № 1. - P. 160-163. 10. Scherer K.V., Jr. Synthesis of 4-chlorobicyclo[2.2.0]hexane-1-carboxylic acid // Tetrahedron Lett. - 1966. - № 46. - P. 5685-5689. 11. Lemal D.M., Gosselink E.P., Ault A. Fragmentation of substituted norbornadienone ketals // Tetrahedron Lett. - 1964. - № 11. - P. 579-585. 12. Lemal D.M., Gosselink E.P., McGregor S.D. Thermal decomposition of substituted norbornadienone ketals // J. Am. Chem. Soc. - 1966. - V. 88. - № 3. - P. 582-600. 13. Hoffmann R.W., Hauser H. Tetramethoxy-athylen-1. Thermische spalting von 7,7-dimethoxy-norbornadien-derivaten // Tetrahedron Lett. - 1965. – V. 21. - P. 891-902. 14. Wilt J.W., Vasiliauskas E. Studies of benzonorbornene and derivatives. V. Adduction of benzyne with 5,5-dimethoxy-1,2,3,4-tetrachlorocyclopentadiene. A convenient synthesis of 1,2,3,4-tetrachloronaphthalene // J. Org. Chem. - 1970. - V. 35. - № 7. - P. 2410-2411. 15. Ranken P.F., Battiste M.A. Synthesis and fragmentation reactions of 7,7-dimethoxy-1,2,3,4-tetrachloro-benznorbornadiene. A convenient route to 7-benznorbornenone // J. Org. Chem. - 1971. - V. 36. - № 14. - P. 1996-1998. 16. Bratby D.M., Fray G.I. Stereochemistry of the 2:1 [4+2] adducts of tetrachlorocyclopentadienone acetals with cyclohepta-1,3,5-triene, cyclohexa-1,4-diene, and p-benzoquinone // J. Chem. Soc., Perkin Trans.I. - 1972. - № 2. - P. 195-199. 17. Thompson H.W., Wong J.K., Lalancette R.A. et al. Synthesis of 2,2-disubstituted 7-methylenenorbornanes with 2-exo functionality by Diels-Alder reaction of 5,5-dimethoxytetrachlorocyclopentadiene // J. Org. Chem. - 1985. - V. 50. - № 12. - P. 2115-2121. 18. Narayana Murthy Y.V.S., Pillai C.N. Studies on the fragmentation reaction of 7,7-dimethoxy-1,4,5,6-tetrachlorobicyclo-[2.2.1]hept-5-en-2-ol // Indian J. Chem. - 1992. - V. 31B. - P. 796-798. 19. Okamura W.H., Monthony J.F., Beechan C.M. The synthesis of 1,2,3-trichloro- and 2,3-dichlorobicyclo[2.2.1]hept-2-en-7-one. A selective reduction of bridgehead chlorine // Tetrahedron Lett. - 1969. - № 14. - P. 1113-1116. 20. Kagi R.I., Johnson B.L. Substituted endo-tricyclo[3,2,1,02,4]oct-6-enes. I. Preparation by the Diels-Alder reaction between cyclopropene and substituted cyclopentadienes // Aust. J. Chem. - 1975. - V. 28. - № 8. - P. 2175-2187. 21. Kagi R.I., Johnson B.L. Substituted endo-tricyclo[3,2,1,02,4]oct-6-enes. II. Selective reductive dechlorination, hydrolysis and other reactions // Aust. J. Chem.- 1975. - V. 28. - № 8. - P. 2189-2205 22. McCulloch R.K., Rye A.R., Wege D. Preparation and thermal decarbonylation of some sterically compressed 5,6-endo-disubstituted norborn-2-en-7-ones // Aust. J. Chem. - 1974. - V. 27. - P. 1929-1941. 23. Jung M.E., Hudspeth J.P. Three-carbon annulation. Formation of five-membered rings from olefins via Diels-Alder reactions // J. Am. Chem. Soc. - 1977. - V. 99. - № 16. - P. 5508-5510. . Lap B.V., Paddon-Row M.N. Sodium-ethanol: a superior reagent for the reductive dehalogenation of polychlorinated alicyclic molecules // J. Org. Chem. - 1979. - V. 44. - № 26. - P. 4979-4981. 25. Berkowitz D.B. An efficient dechlorination method for 1,2,3,4-tetrachloro-5,5-dimethoxycyclopentadiene Diels-Alder adducts: inverse addition-ethereal Birch reduction conditions // Synthesis. - 1990. - № 8. - P. 649-651 26. Khan F.A., Prabhudas B. A simple and preparatively useful tributylstannane mediated selective reduction and bridgehead functionalization of tetrahalonorbornene derivatives // Tetrahedron Lett. - 1999. - V. 40. - P. 9289-9292. 27. Anderson C.M., Bremner J.B., McCay I.W. et al. Reaction-path selectivity: cage formation versus photodechlorination in some alicyclic systems // Tetrahedron Lett. - 1968. - № 10. - P. 1255-1259. 28. Bremner J.B., Hwa Y., Whittle C.P. Photodechlorination of the Diels-Alder adduct of 1,4-dihydro-1,4-epoxynaphtalene and 1,2,3,4-tetrachloro-5,5-dimethoxycyclopentadiene // Aust. J. Chem. - 1974. - V. 27. - P. 1597-1601. 29. Dauben W.G., Reitman L.N. Synthesis and solvolytic studies of tetracyclo[4.2.0.02,5.04,7]octan-3-yl (secocubane) derivatives // J. Org. Chem. - 1975. - V. 40. - № 7. - P. 835-841. 30. Perrin C.L., Hsia M.-T. Synthesis of a norcubane derivative // Tetrahedron Lett. - 1975. - № 10. - P. 751-754. 31. Monthony J.F., Beechan C.M., Okamura W.H. C11H12 hydrocarbons-II. Preparation of tricyclo[5.4.0.02,5]undeca-3,8,10-triene. A norbornenone route from cycloheptatriene // Tetrahedron. - 1972. - V. 28. - P. 4285-4297. 32. Byrne L.T., Rye A.R., Wege D. Diels-Alder additions of hexachlorocyclopentadiene to some 7-substituted norbornadienes // Aust. J. Chem. - 1974. - V. 27. - P. 1961-1969. 33. Mehta G., Nair M.S. Experiments in pursuit of pentagonal dodecahedrane: model synthesis of convex polyquinanes // J. Am. Chem. Soc. - 1985. - V. 107. - № 25. - P. 7519-7524. 34. Fessner W.-D., Prinzbach H. D3-trishomocubanetrione. Synthesis and optical resolution // Tetrahedron. - 1986. - V. 42. - № 6. - P. 1797-1803. 35. Eaton P.E., Or Y.S., Branca S.J. et al. The synthesis of pentaprismane // Tetrahedron. - 1986. - V. 42. - № 6. - P. 1621-1631 36. Eaton P.E., Chakraborty U.R. Octahydro- and perhydro[0.0]paracyclophane // J. Am. Chem. Soc. - 1978. - V. 100. - № 11. - P. 3634-3635. 37. Mehta G., Nair M.S., Srikrishna A. A synthetic approach to pentacyclo[6.4.0.03,11.06,10.09,12]dodecane system // Indian J. Chem. - 1983. - V. 22B. - P. 959-963. 38. Srikrishna A., Sunderbabu G. Hexacyclo[6.6.1.02,7.03,12.06,11.09,14]pentadecane and pentacyclo[8.4.0.03,8.04,14.07,11]tetradecane systems from decahydro[1,4;5,8]dimethanoanthracene-11,12-dione // J. Org. Chem. - 1987. - V. 52. - № 22. - P. 5037-5039. 39. Chou T.-C., Yang M.-S., Lin C.-T. Synthesis and NMR spectral analysis of hexadeca-4,15-diene // J. Org. Chem. - 1994. - V. 59. - № 3. - P. 661-663. 40. Mehta G., Vidya R. Oxa-bowls: the pentaoxa[5]peristylane // Tetrahedron Lett. - 1997. - V. 38. - № 23. - P. 4173-4176 41. Fessner W.-D., Sedelmeier G., Spurr P.R. et al. “Pagodane”: the efficient synthesis of a novel, versatile molecular framework // J. Am. Chem. Soc. - 1987. - V. 109. - № 15. - P. 4626-4642. 42. Khan F.A., Dash J. Synthesis of a novel, highly symmetric bis-oxa-bridged compound // J. Am. Chem. Soc. - 2002. - V. 124. - № 11. - P. 2424-2425. 43. Khan F.A., Dash J., Sahu N. et al. Regio- and diastereoselective reduction of nonenolizable ?-diketones to acyloins mediated by indium metal // Org. Lett. - 2002. - V. 4. - № 6. - P. 1015-1018. 44. Янг М. Новые подходы к полному синтезу биологически активных природных соединений // Современные направления в органическом синтезе: пер. с англ. / Кори Е. Дж., Бартман У., Бек Г. и др.; под ред. Х. Нодзаки. - М.: Мир, 1986. - 560 с. 45. Jung M.E., Radcliffe C.D. Total synthesis of the sesquiterpene (±) ?-cuparenone: use of three-carbon annulation in synthesis // Tetrahedron Lett. - 1980. - V. 21. - P. 4397-4400. 46. Jung M.E., Hudspeth J.P. Anionic oxy-Cope rearrangements with aromatic substrates in bicyclo[2.2.1]heptene systems. Facile synthesis of cis-hydrindanone derivatives, including steroid analogues // J. Am. Chem. Soc. - 1978. - V. 100. - № 13. - P. 4309-4311. 47. Jung M.E., Hudspeth J.P. Total synthesis of (±)-coronafacic acid: use of anionic oxy-Cope rearrangements on aromatic substrates in synthesis // J. Am. Chem. Soc. - 1980. - V. 102. - № 7. - P. 2463-2464. 48. Jung M.E., Light L.A. Stereospecific synthesis of substituted cis-hydrindan-5-ones and their regiospecific enolization and functionalization: synthetic intermediates for reserpine // J. Am. Chem. Soc. - 1984. - V. 106. - № 24. - P. 7614-7618. 49. Jung M.E., Kaas S.M. Facile synthesis of a substituted bicyclo[4.2.1]nonane via an anionic [1,3]-sigmatropic shift: use of long range 2D hetcor and difference noe in structure determination // Tetrahedron Lett. - 1989. - V. 30. - № 6. - P. 641-644. 50. Paquette L.A., Gao Z., Ni Z. et al. Total synthesis of spinosyn A. 1. Enantioselective construction of a key tricyclic intermediate by a multiple configurational inversion scheme // J. Am. Chem. Soc. - 1998. - V. 120. - № 11. - P. 2543-2552. 51. Paquette L.A., Collado I., Purdie M. Total synthesis of spinosyn A. 2. Degradation studies involving the pure factor and its complete reconstitution // J. Am. Chem. Soc. - 1998. - V. 120. - № 11. - P. 2553-2562. 52. Bio M.M., Leighton J.L. An approach to the synthesis of CP-263,114: a remarkably facile silyloxy-Cope rearrangement // J. Am. Chem. Soc. - 1999. - V. 121. - № 4. - P. 890-891. 53. Yadav J.S., Sasmal P.K. A new entry to the stereocontrolled synthesis of CD rings of taxol // Tetrahedron Lett. - 1997. - V. 38. - № 50. - P. 8769-8772. 54. Mehta G., Reddy D.S. Reserpine synthesis: a protocol for the stereoselective construction of the densely functionalized ring-E // J. Chem. Soc., Perkin Trans. I. - 1998. - P. 2125-2126. 55. Mehta G., Umarye J. D. A stereoselective total synthesis of the novel triquinane sesquiterpene cucumin E // Tetrahedron Lett. - 2001. - V. 42. - P. 1991-1993. 56. Mehta G., Murthy A.S.K., Umarye J. D. Total synthesis of the putative structure of the novel triquinane natural product isocapnellenone // Tetrahedron Lett. - 2002. - V. 43. - P. 8301-8305. 57. Gimazetdinov A.M., Ivanova N.A., Miftakhov M.S. Nat. Prod. Commun., 2013, 8(7), 981. 58. Hudlicky T., Price J.P. Chem. Rev., 1989, 89, 1467. 59. Trost B.M. J. Org. Chem., 2004, 69, 5813. 60. Bennett G. D., Bringman L. R. Synth. Commun., 2011, 46(6), 898. 61. Manna M. S. and Mukherjee S. Org. Biomol. Chem., 2015, 13(1), 18. 62. a) Ohkura K., Tatematsu Y., Kawaguchi Y., Uto Y., Hori H. Anticancer Res., 2017, 37, 3849; b) Ohkura K., Kawaguchi Y., Tatematsu Y., Uto Y., Hori H. Anticancer Res., 2016, 36, 3645. 63. a) Li X.-C., Ferreira D., Jacob M.R., Zhang Q., Khan S.I., Elsohly H.N., Nagle D.G., Smillie T.J., Khan I.K., Walker L.A. and Clark A.M. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, P. 6872. b) Riveira M.J. Tekwani B.L.; Labadie G.R., Mischne M.P. Med. Chem. Commun., 2012, 3, 1294. 64. Varejao J.O.S., Barbosa L.C.A., Varejao E.V.V., Maltha C.R.A., King-Dias B., Lotina-Hennsen B. J. Agric. Food. Chem. 2014, 62 (25), 5772. 65. Egorov V.A., Gimalova F.A., Zileeva Z.R., Zainullina L.F., Vakhitova Yu.V. and Miftakhov M.S. Mendeleev Commun., 2019, 29, 174. doi 10.1016/j.mencom.2019.03.019 66. Ахметвалеев Р.Р., Акбутина Ф.А., Иванова Н.А., Мифтахов М.С. Изв. АН. Сер. хим., 2001, 1417 [Akhmetvaleev R.R., Akbutina F.A., Ivanova N.A., Miftakhov M.S. Russ. Chem. Bull., Int. Ed., 2001, 50, 1489]. 67. Исмаилов С.А. Гексахлорциклопентадиен - необычная органическая молекула и его аномальные реакции нуклеофильного замещения. Баку: Qanum, 2012, 232 c

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1. Реакции [4+2] - циклоприсоединения c 5,5-диметокси-1,2,3,4-тетрахлорциклопентадиеном. Применение циклоаддуктов при построении каркасных и биоактивных соединений. Впервые 5,5-диметокси-1,2,3,4-тетрахлорциклопентадиен (DTCP) (2) был получен J.S. Newcomer и E.T. McBee [1] из гексахлорциклопентадиена (1), (схема 1). Схема 1 Аналогично синтезированы кетали самого разнообразного строения, в том числе с ароматическими спиртами и фенолами [2,3]. 1.1 Ракции [4+2]-циклоприсоединения с 5,5-диметокси-1,2,3,4-тетрахлорциклопентадиеном. Декарбонилирование, восстановление, гидролиз и другие реакции с участием аддуктов E.T. McBee с сотрудниками [1, 4, 5] и одновременно C.A. Peri [6] исследовали DTCP в качестве диена в реакции Дильса-Альдера (РДА). Результаты этих работ представлены в таблице 1. Аддукты (2) с акриловой кислотой (3), акрилонитрилом (4), стиролом (5) [4], фталевым ангидридом (6) [7] и малеиновой кислотой (15) [1] были подвергнуты кислотному гидролизу с получением соответствующих кетонов (7-10), при нагревании которых образуются частично (11-14) и полностью (16) ароматизированные продукты, структуры которых изображены на схеме 2.