Эпоксиизоиндоло[1,2-a]азациклоалканы. Синтез и трансформации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат наук Поплевин Дмитрий Сергеевич

• Поплевин Дмитрий Сергеевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Поплевин Дмитрий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Электрохимическая функционализация фурана

1.2 Электрохимическая функционализация пиррола

1.3 Электрохимическая функционализация тиофена

1.4 Электрохимическая функционализация изоиндола и индола

1.5 Электрохимическая функционализация пиридина

1.6 Электрохимическая функционализация хинолина

1.7 Электрохимическая функционализация имидазола

1.8 Электрохимическая функционализация пиразола

2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1 Синтез а-фурилциклических аминов 5а-к

2.2 Взаимодействие аминов 5а-к с малеиновым ангидридом

2.3 Взаимодействие циклических а-фуриламинов с акрилоилхлоридом,

циннамоилхлоридом и аллилбромидом

2.4 Синтез фурилзамещённых лактамов и их взаимодействие с аллилбромидом и пропаргилбромидом

2.5 Ограничения метода. Синтез 2-(фуран-2-ил-1,2,3,4-тетрагидрохинолина

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ВЫВОДЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Ac - ацетил Alk - алкил Ar - арил Az - Ш-пиразол Bn - бензил Bu - н-бутил

Ph. N /=\

PhXK>

BMDPI - 2-(4-бромфенил)-4,5-дифенил-Ш-имидазол H /-Bu - изо-бутил

BpyNiBr2 - комплекс бипиридин/бромид никеля

Ph О

\ м

^—P-OEt

I

DBP - диэтилбензилфосфонат OEt Et - этил

EtOAc - этилацетат Et2O - диэтиловый эфир EtOH - этиловый спирт Fur - фурил Hal - галоген

IMDAF - IntraMolecular Diels-Alder Furan reaction - внутримолекулярная реакция Дильса-Альдера фурана

/-Pr - изо-пропил

н-Pr - н-пропил

maj - мажорный изомер

Me - метил

Mes - 2-(1,3,5-триметилфенил)

Ms - метилсульфонил (Me-SO2-)

min - минорный изомер

MW - микроволновое облучение

Nu - нуклеофил

Pr - пропил

Ph - фенил

TBS - дареда-бутоксидиметилсилан i-BuSi(CH3)2-

TIPS - три-изо-пропилсилан (/-Pr)3Si-

TMS - триметилсилил

Ts - тозил (пара-метилсульфофенил)

Абс. - абсолютный

ДМСО - диметилсульфоксид

ДМФА - #,#-диметилформамид

ДХМ - дихлорметан

КССВ - константа спин-спинового взаимодействия п-ТСК - пара-толуолсульфокислота CTMS - хлортриметилсилан Si(CH3)3Cl

ВВЕДЕНИЕ

Одной из актуальных задач органической химии является синтез гетероциклических скаффолдов и их последующая модификация с образованием практически полезных продуктов. Важнейшим условием построения таких билдинг-блоков является простота синтеза и доступность исходных реагентов. Достижению этой практической цели посвящена настоящая работа, в которой в качестве исходных использовались а-фурилзамещённые азациклоалканы и лактамы. Разработка синтеза последних осуществлялась на базе простейших исходных: фурана, сильвана, пирролидина, пиперидина, азепана, морфолина, у-бутиролактам, 5-валеролактам, 8-капролактам и др.

а-Фурилзамещённые полностью насыщенные азагетероциклы являются прекрасными моделями для исследования на их примере тандемной реакции ацилирования / [4+2] циклоприсоединения (IMDAF реакция). Это превращение планомерно исследуется на кафедре органической химии РУДН в течение последних 15 лет на примере взаимодействия а-фурилзамещённых хинолинов, изохинолинов, пиперидонов, хиноксалинов, и др. азинов с ангидридами а,Р-непредельных кислот. В этих реакциях изучались как синтетические возможности и ограничения метода, так и стереохимия реакции внутримолекулярного [4+2] циклоприсоединения. В большинстве реакция использовались шести членные гетероциклы, содержащие фурановый заместитель в а-положении к атому азота.

Не смотря на значительный экспериментальный материал, полученный как этой, так и другими научными группами, на настоящий момент в литературе отсутствуют сообщения (и обобщения) о влиянии величины азотсодержащего кольца а-фурилзамещённых аминов на результат IMDAF реакции.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эпоксиизоиндоло[1,2-a]азациклоалканы. Синтез и трансформации»

Цели работы.

1. Разработка и оптимизация синтеза а-фурилзамещённых циклических аминов и лактамов.

2. Изучение а-фурилазациклоалканов в IMDAF реакциях с диенофилами различной активности.

3. Установление зависимости: величина кольца гетероцикла - строение продуктов IMDAF реакции.

Научная новизна работы. Установлено, что а-фурилзамещённые циклические амины, имеющие шестичленный цикл или цикл большего размера, вступают в IMDAF реакцию с активными и имеющими среднюю активность диенофилами с образованием двух диастереоизомеров конденсированных эпоксиизоиндолов.

а-Фурилзамещённый пирролидин в реакции с сильными диенофилами даёт циклический

аддукт, который в растворах испытывает ретрореакцию Дильса-Альдера с образованием

таутомерной смеси, содержащей продукты раскрытия оксабициклического фрагмента. Реакции

5

2-фурилпирролидина с более слабыми диенофилами не сопровождаются внутримолекулярным циклоприсоединением. Фурановый фрагмент а-фурилзамещённого азетидина не вступает в реакцию циклоприсоединения даже при взаимодействии с сильными диенофилами.

Аналогично себя ведут 5-7 членные а-фурилзамещённые лактамы в реакции с аллилбромидом. Шести- и семичленные циклы вступают в IMDAF реакцию с образованием таутомерной смеси циклического аддукта и раскрытых форм. В случае пятичленного цикла реакция заканчивается образованием лишь продукта алкилирования атома азота.

Таким образом, в диссертации изучено влияния величины азотистого цикла простейших а-фурилзамещённых аминов на внутримолекулярную реакцию циклоприсоединения, изучены закономерности IMDAF реакции, что позволит предсказывать её направление в более сложных объектах.

Практическая значимость работы. На основе простейших исходных разработаны препаративные, мультиграммовые методы синтеза а-фурилзамещённых циклических аминов и лактамов, что сделало их доступными для дальнейшего изучения химических и практически полезных свойств. Исследованы закономерности IMDAF реакции в а-фурилазагетероциклах, что позволило получить широкий спектр эпоксиизоиндолов, аннелированных с другими гетероциклами. Получена обширная библиотека 3а,6-эпоксиизоиндолов, изучена их биологическая активность и химические превращения.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на III Международной научной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (17-21 сентября

2013, г. Пятигорск), VI Молодёжной конференции ИОХ РАН (16-17 апреля 2014, г. Москва), III Всероссийской научной конференции «Успехи синтеза и комплесообразования» (21-25 апреля

2014, г. Москва), I Всероссийской молодёжной школы-конференции «Успехи синтеза и комплесообразования» (25-28 апреля 2014, г. Москва), Dombay Organic Conference Cluster DOCC-2016 (29th May - 4th June, Dombay, Russian Federation), The Fourth International Scientific Conference (24-28 April, Moscow, Russian Federation).

Финансовая поддержка. Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ №№ 16-03-00125 и 13-03-0015, а также в рамках задания Министерства образования и науки Российской Федерации (проект 4.1154.2017/4.6).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи в журналах, реферируемых БД WoS (Scopus) и 6 тезисов докладов на конференциях.

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Функционализация гетероциклов электрохимическими методами

Органическая электрохимия, зародившись в середине двадцатого века, на сегодняшний день стала самостоятельным направлением органической химии. В связи с развитием научно-технического прогресса, появлением нового оборудования и материалов, эта область науки интенсивно развивается. За последние 30 лет в свет вышло большое количество работ, посвящённых этой тематике. Методы органической электрохимии, благодаря своей уникальности, используются в различных областях химии: синтез и анализ органических соединений, установление структуры промежуточных частиц, исследование механизмов и кинетики реакций, инициирование полимеризации, изучение природы каталитической активности и так далее. Благодаря тому, что электрохимия находится на стыке физики и химии, она оперирует значительно большим арсеналом теоретических представлений и практических методов, чем каждая из упомянутых наук в отдельности.

Для химиков-гетероциклистов органическая электрохимия представляет особый интерес. Её применение и адаптация к различным гетероциклическим системам может приводить к интересным трансформациям, перегруппировкам и функционализации, которые невозможно осуществить классическими методами органической химии. Настоящий литературный обзор посвящён введению функциональных групп в кислород-, азот- и серосодержащие гетероциклы электрохимическим методом.

Фуран, являясь п-избыточным и наименее ароматичным из классических пятичленных гетероциклов, достаточно легко вступает в реакции электрохимического электрофильного замещения. Одной из пионерских работ в этом направлении было метоксилирование а-замещённых фуранов, осуществлённое Д'Алелио с коллегами (схема 1) [1] в 1959 году:

1.1 Электрохимическая функционализация фурана

Схема 1

МН4Вг, 2.6 А, ЗОВ

МеОН, ё

А

1а-в

2а-в (72-80%)

За-в (51-60%)

Ме-(б), СН3ОСН2-(в)

Электролиз проводился в метаноле, а в качестве электролита был использован бромид аммония. Дальнейший пиролиз диметоксипроизводных 2а-в позволяет получить Р-метоксизамещённые фураны 3а-в с удовлетворительными выходами.

Подобное метоксилирование с высоким выходом так же было проведено группой японских химиков на примере £-октил-3-(фуран-2-ил)акрилата 4 на углеродных электродах [2] (схема 2).

Схема 2

Г\ , „г-н з Ф/моль /^ОМе о исю4 о

4 5 (96%)

С. Над и Р. Брейнбауер в своей работе подробно изучили электрохимическое метокси- и этоксилирование замещённых фуранов [3]. Растворителем являлся метанол или этанол, а электролитом бромид аммония. Электролиз проводился на углеродных электродах (схема 3).

Схема 3

^ Я3

ба-ж 1ЧН4Вг 7а-ж

Таблица 1. Продукты 7а-ж, значения заместителей и выходы

Продукт Я1 Я2 Я1 Я4 Выход, %

7а Ме Н Н 57

7б Б1 Н Н 53

7в Ме Н Н 19

7г \/ОН Б1 Н Н 63

7д ОН Ме Н Н 50

7е Ме Ме он Ме 63

7ж Н о Ме Н Н 53

Китайскими химиками упоминалась возможность электролитического раскрытия оксиранового кольца под действием ароматических нуклеофилов [4]. В общем виде она представлена на схеме 4.

Схема 4

О

Аг1

Ми О

Ми-Н, ё В1\/ЮР1 (0.1 М)

Аг2 0.88-2.00 В,' Аг1^ Аг2 + Аг1 о исю4 (0.2 М), ОН

8а"в МеСМ/СН2С12 9а"е

Ми О

Аг2

ОН 10а-е

Результатом электролиза является образование двух диастереомеров 9 и 10. Замещённый имидазол (ВМОРГ) был использован в качестве катализатора. Его система сопряжённых ароматических колец под воздействием электрического тока генерирует катион-радикал BMDPI•+, являющийся переносчиком электронов [5]. В общем виде этот процесс изображен на схеме 5.

Схема 5

анод

Таблица 2. Субстрат, используемый нуклеофил, соотношение и суммарный выход

продуктов

Эпоксид NuH Продукт Суммарный выход (%) и соотношение изомеров

иеО!^ ° 8а 6 9 о „ „Д^ ОН МеО 9а/10а 72 9а:10а (1:1.4)

Эпоксид ШИ Продукт Суммарный выход (%) и соотношение изомеров

МеО"^^ ° 8а Н нм^ „ „Д^ ОН МеО 9б/10б 39 9б:10б (1:1.4)

МеСГ"^ ° 8а Ме Ме'О о „ „Д^ ОН ^Д МеО ^^ 9в/10в 76 9в:10в (1:1.8)

МеСГ^-^ ° 8а о> н „ „Дч^ ОН ^Д МеО ^^ 9г/10г 82 9г:10г (1:1)

МеСГ4^ ° 8а со Ме Мб МеО^ °Н ^ 9д/10д 83 9д:10д (1:0.6)

о МеО^^ ° 8б 6 9 о МеО^^ °Н "^С, 9е/10е 67 9е:10е (1:1.4)

В работах Михелкика и Моеллера продемонстрирована возможность электролитической внутримолекулярной циклизации непредельного фрагмента на а-положение фуранового кольца [6]. 2,6-Лутидин был использован в качестве акцептора электронов (схема 6). Обработка промежуточного продукта 12 п-ТСК приводила к образованию продукта 13.

Схема 6

твэо

ё, 2.1 Ф/моль

0.4 М иСЮ4, МеОН/СН2С12(1:4), 2,6-лутидин

ТВБО

11

л-ТСК

к. т.

13 (88%)

Электролиз проводился на углеродных электродах и являлся первой стадией получения алкалоида (-)-аллиакола А, обладающего антимикробной активностью и ингибирующего синтез ДНК в клетках [7, 8] (схема 7).

Схема 7

Ме О

Ме

13

''ОН О' чсн2

14 (-)-Аллиакол А

Группой американских химиков была изучена электролитическая внутримолекулярная циклизация силил-енольного фрагмента на а-положение фуранового кольца в силиловых эфирах 15а-д [9] (схема 8):

Схема 8

ё, иСЮ4

2,6-лутидин, МеС1Ч/ /'-РгОН (4:1) (0.045 А)

Авторами предложено два вероятных механизма, связанных с переносом п-электрона функциональных групп и последующим восстановлением ароматичности фуранового фрагмента (схема 9). Подобный подход позволяет легко получать конденсированные бензофураны 16а-д с хорошими выходами (таблица 3).

Схема 9

1 путь

О/Рг

2 путь

ОТМЭ о-

о о

о о:

О/Рг

Исходный силил-енол Продукт Выход, (%)

отмэ О 70

15а 16а

отмэ О 78

15б 16б

V н 1 \

феО ОТМБ О 64

15в 16в

н н

отмэ о—^ 68

15г 16г

р\ ^ н 58

ТМБО К (1 15д онИ цис транс

16д, 16'д (1:4)

Интересно отметить, что во всех случаях, кроме соединения 15д с циклогептеновым фрагментом, образуется единственный диастереоизомер.

Впоследствии Ву и Моеллер показали, что при пропускании через раствор фуранов 17 электрического тока меньшей силы (0.02 А) элиминирования фрагментов метанола не происходит [10]. Реакция останавливается на образовании метоксипроизводного 18 (схема 10).

Ме

ОМе

0.1 М Е^МОТэ

МеОН/СН2С12 (1:5), 0.02 А

К

17а (К=Н); 176 (К=Ме)

Г*

18а (60%); 186 (30%)

Ли с коллегами, изучая электролиз фурфурола в водно-спиртовых растворах, получили неожиданный результат [11]. Им удалось подобрать электрохимические условия для восстановления формильной группы альдегида 19 до метильной (схема 11).

Схема 11

\и

19

О

Н 0.2М 1ЧН4С1; Н20/Ме0Н (4:1); 1.6-2.1 А; н-октан

\\ //

ОН

2Н+

2ё

Ме

1Г

20 (63%)

Электролиз проводился на железном катоде и никелевом аноде. Использование октана в качестве сорастворителя способствует повышению выхода целевого продукта. Эта работа является одной из первых в перспективном направлении электрохимии по восстановлению функциональных групп в ароматических системах.

Так же в этом разделе следует упомянуть об электрохимической полимеризации фурана [12]. В общем виде процесс можно представить следующим образом (схема 12).

Схема 12

МеСНЫ ВР4МЕ14

О

О^О —- ОЧз

+ 2Н+

+ 2Н+ + ё

+ е

Х=СГ, В Г, ОН"

Полимеризация начинается с отрыва электрона от ароматической системы фурана и образования катион-радикала, стабилизированного несколькими резонансными формами. Далее происходит димеризация, сопровождающаяся отщеплением двух протонов. Последующий отрыв электрона от димера приводит к образованию так же весьма стабильного катион-радикала. Обрывом цепи служит реакция катион-радикала с водой. В литературе содержится большое количество статей, посвящённых синтезу и физико-химическим свойствам полифурана. Наиболее часто используемым методом его получения является электролиз фурана в ацетонитриле в присутствии тетрафторбората тетраэтиламмония на платиновых электродах [13]. Сам полифуран обладает уникальными электропроводными свойствами, и может быть использовать в электротехнической промышленности [12, 14].

1.2 Электрохимическая функционализация пиррола

Описано значительное количество сообщений, посвящённых введению функциональных групп в пиррольное кольцо. В настоящем разделе будут обобщеты работы за последние 40 лет.

Одной из пионерских публикаций была работа группы Миуяши 1977 года. В ней рассмотрено введение в молекулу Ж-замещённого пиррола цианогруппы [15]. Было обнаружено, что в случае незамещённых по а- и а'-положениях пирролов, введение цианогруппы протекает лишь по одному из них, а в случае а,а'-диметилзамещённых пирролов реакция идёт по метильной группе, однако, со значительно более низким выходом (схема 13).

Г\ ё' NaCN. FV.

R 1А k

21а (R=Me); 22а (64%);

216 (R=Ph) 226 (82%)

(У

ё, NaCN

Ме -" Ме

7 МеОН; N

Ме 1А Ме

21 в 22в (60%)

/Л в, МаСМ

Ме N МеОН; Ме N

Ме 1А Ме

21 г 22г (29%)

Реакция осуществлялась на платиновых электродах. Очевидно, этот способ позволяет легко вводить в пиррольное кольцо цианогруппу, а низкий выход продукта 22г, по-видимому, связан со значительно меньшей стабилизацией промежуточного радикала.

Другой научной группой изучено электролитическое фторирование замещённых пирролов 23а-г так же на платиновых электродах под действием растворов фторида триэтиламина и фтороводородной кислоты в ацетонитриле [16] (схема 14).

Схема 14

у>6* ■ "б* • •

23а-г 0.1 А 24а-г 25а-г 26а-г 27а-г

Таблица 4. Исходные пирролы 23а-г, продукты электролиза и их выходы

Исходный R1 R2 Электролит Выход (%)

пиррол 24а-г 25а-г 26а-г 27а-г

23а Me H Et3N-3HF 0 0 0 0

23б Me CN Et3N-2HF 0 20 30 0

23б Me CN Et3N-3HF 0 5 65 0

23б Me CN Et3N-5HF 0 0 5 54

23в Ts H Et3N-3HF 93 цис/транс (34:66) 0 0 0

23г Ts CN Et3N-3HF 48 цис/транс (46:54) 0 0 0

Исходный Я1 Я2 Электролит Выход (%)

пиррол 24а-г 25а-г 26а-г 27а-г

23г Тэ ск Е13К-5ИБ 49 цис/транс (43:57) 0 0 0

23г Тэ ск Е14КБ-4ОТ 80 цис/транс (45:55) 0 0 0

Полученные данные (таблица 4) позволяют заключить, что наличие в структуре пиррола электроноакцепторной группы при атоме азота приводит к образованию цис-/транс-изомеров 24а-г. По-видимому, это связано с перераспределением электронной плотности в молекуле и атакой анионов фтора на промежуточный ион-радикал (интермедиат) 28 (схема 15).

Схема 15

анод

I

I

я2

-е

К1

I

N.

28

Р -2ё,-Н+

-НР

К

I

,N1

НоО

2Г

-2ё

-НР; (если Р12=СМ)

>Сг

к1

I

N.

Я2

В работе [17] научная группа под руководством Петросяна изучила возможность нуклеофильного замещения протона в ряду ароматических систем на тиоцианат анион при пропускании через реакционную смесь электрического тока силой 1.5 А. Замещённые пирролы 29а,б в таких условиях давали а-тиоцианопроизводные 30а,б (схема 16).

Схема 16

I

К

29а 296

е, ЫаСЮ4

МеС1Ч; 1\1Н45СМ; 1.5 А

СУ

N

I

к

эсм

30а (50%); а (Р=Ме); 306 (70%) б (1Ч=РИ)

Похожее замещение можно наблюдать при взаимодействии пиррола с натриевыми солями пиразола и триазола в условиях электрохимической активации [18]. Пиразолат и триазолат натрия были получены действием на метилат натрия соответствующего пиразола или

триазола. Электролиз проводился на платиновых электродах, в качестве растворителя использовалась смесь ацетонитрил/метанол (4:1) (схема 17).

Схема 17

О_- И 31-МаС'°4> /ч „

N -е N МеСМ/МеОН; N N

^ р 1.28-1.48 А ^ ^

296 (К-РЩ \ 336 (28%)

°2Ум \з2.масю4 ^

31=^©^ 32 = ^© м МеСМ/МеОН; N N ^

М© 1.28-1.48 А ^

N3 N3 - н+ мо2

"е' "п 34а (20%);

346 (28%)

Группой французских химиков подробно исследован метод внедрения в пиррольное кольцо ароматического заместителя электрохимическим методом [19]. Установлено, что при пропускании тока плотностью 0.5 А/дм через раствор соответствующего пиррола в жидком аммиаке, получаются арилзамещённые производные 35-38а-д, 39-41а-г, 42а,б, 43а,б. (схема 18).

Схема 18

ё; Аг-С1

^ 3 -- £ 5

N ИНз, -38 °С N

Н 3 Н

35-38а-д, 39-41 а-г,

42а,б, 43а,б

Таблица 5. Выходы продуктов электролитического замещения 35-38а-д для

незамещённого пиррола

Продукты реакции Исходный арен (Аг-С1) Н Аг Н Аг^кдг Н Аг Аг У Н

52% 35а 7% 36а 7% 37а 7% 38а

63% 35б 3% 36б 37б 38б

С1 О С1 67% 35в 8% 36в 37в 38в

N. Продукты N. реакции Исходный^ч арен (Аг-С1) N. н Аг О Н Аг^^Аг Н Аг Аг У Н

сь

/ \ 53% 8% - -

35г 36г 37г 38г

65% 35д 14% 36д 37д 38д

Таблица 6. Выходы продуктов электролитического замещения 39-41а-д для 2,5-

диметилпиррола

Продукты Аг г / Аг Аг

реакции Исходный Арен (Аг-С1) .. Зс-Аг Ме— N Ме Ме^^Ме Н -Л Н

34% 39а 40а 41а

0~а 25% 40% 5%

39б 40б 41б

25% 40% 5%

39в 40в 41в

11% 40% 5%

\-! 0 \-' 39г 40г 41г

Таблица 7. Выходы продуктов электролитического замещения 42а,б и 43а,б для 2,5-ди-

трет-бутилпиррола

Продукты реакции Исходный ^^^ арен (Аг-С1) Ме Ме н Ме Аг Аг Ме Ме н Ме

30% 42а 25% 43а

о- СМ 60% 42б 13% 43б

Согласно предложенному авторами механизму, реакция начинается с образования на катоде арил-радикала и параллельного образования на аноде пиррольных анионов, отрицательный заряд которых делокализован (схема 19). Последующее взаимодействие этих анионов с арил-радикалами, по реакции SRN1, приводит к образованию целевых продуктов.

Схема 19

катод анод

-Н+

АгС1

М' к н

АгС1 —»► Аг -С1"

N

+ Аг

-Аг К

Аг

N

АгС1 АгСТ

АгС1

АгС1

Аг N К

Аг

К N

//—к

И" ^N1

I

. Аг

Исследовательской группой Баккали была изучена электрохимическая трансформация замещённых пиридазинов 44а-к в пирролы [20]. Процесс проводился при использовании ртутно-капельных электродов в смеси ацетатного буфера (рН=4.6) и этанола в соотношении 1:1 (схема 20).

Схема 20

&

—!—-М=М АсОН/АсОМа;

ЕЮН

44а-к

Н

50а-к

Таблица 8. Исходные пиразины 44а-к, продукты их электролиза и их выходы

Пиридазин Я2 Я1 Условия, Ф/моль Пиррол Выход, %

44а пиридин-2-ил н 4.1 50а 82

44б пиридин-2-ил (СН2)зСНз 4.5 50б 87

44в пиридин-2-ил (СН2)20Н 4.5 50в 92

Пиридазин R2 R1 Условия, Ф/моль Пиррол Выход, %

44г пиридин-2-ил OC2H5 4.5 50г 68

44д пиридин-2-ил CO2C2H5 5.6 50д 53

44е пиридин-4-ил H 3.8 50е 85

44ж 6-метилпиридин-2-ил H 4.4 50ж 77

44з 6-метилпиридин-2-ил (CH2)зCHз 4.5 50з 72

44к 6-метилпиридин-2-ил CO2C2H5 5.2 50и 37

Авторами приводятся два вероятных механизма. Первоначально на катоде происходит частичное восстановление молекулы пиридазина путём присоединения двух электронов и двух протонов на катоде. Согласно первому пути, дигидропиридазин 46 в дальнейшем вновь протонируется, и из интермедиата 47 элиминируется молекула аммиака. Последующая ароматизация на катоде приводит к образованию пиррольного кольца. Второй путь включает изомеризацию дигидропиридазина 46 в дигидропроизводное 48. Его протонирование до иминий-катиона 49, с последующим элиминированием молекулы аммиака и ароматизацией на катоде приводит к продукту 50 (схема 21).

Схема 21

С02Ме катод, С02Ме С02Ме

РУЧ^Д-к, +2ё;+2Н+ Руг^к^ +нГ Руг-. X®.Н

С02Ме

1 путь

47 С02Ме -^3

Ме02С

СОоМе

Руг

Н

50а-к

+Н

+ РУ

+2ё; +Н"*

С02Ме

Ругу%

Ц^мн

48 I

С02Ме С02Ме

В целом, приведённый метод позволяет препаративно получать замещённые пирролы.

Для пирролов, так же, как и для фуранов, характерна полимеризация при действии на их растворы электрического тока определённых параметров. Этому процессу и изучению физических свойств полипирролов в литературе уделено значительное внимание, так как полипиррол обладает полупроводниковыми свойствами, и применяется в качестве анода аккумуляторных батарей. Так же одним из важнейших направлений его использования является

поглощение ионов ртути из сточных вод [21, 22, 23]. Механизм электролитической полимеризации пиррола аналогичен механизму полимеризации фурана (схема 22).

Схема 22

О

N Н

МеСЫ ВР4МЕ^

Пу

N

Н ' п

О

N Н

О —[О

и Н

Н N.

N н Н

N Н

+ 2Н+

+ 2Н+ + ё

Х=СГ, ВГ, ОН"

+ е

Н90

+ 2Н+

1.3 Электрохимическая функционализация тиофена

Тиофен обладает наибольшей ароматичностью по сравнению с фураном и пирролом и в целом плохо вступает в электрохимические превращения. В настоящее время в литературе содержится весьма небольшое количество работ, связанных непосредственно с его электролитической функционализацией.

Так, например, российским исследователям во главе с Е. В. Шинкаром, удалось ввести тиогруппу в а-положение тиофенового кольца [24]. Авторы показали, что при пропускании электрического тока силой 0.4 А через раствор тиофена в ацетонитриле в присутствии кислого сульфида триэтиламина, образуется 2-тиофентиол 51 со средним выходом (схема 23).

О

ё, 0.4 А

МеС1Ч; Е13М-Н28

О.

Б' зн

51 (41%)

Реакция начинается с образования на аноде радикала БЫ •, который атакует ароматическое кольцо тиофена. Образование конечного продукта после атаки возможно по двум предполагаемым авторами механизмам (схема 24).

Схема 24

анод

[Е13МН]ЗН

ё, -Е131\1Н+

БН

НзБ + Е13М

Н

БН-

О

чЛ- '

эн

-Нов

эн

П 'А

эн

О

НБ

Н

вн

Так же известно электролитическое введение в положения а и а' тиометильных групп диметилсульфоном, осуществлённое Р. С. Глассом и В. В. Жуиковым [25] (схема 25).

Схема 25

О

ё, 2 Ф/моль

ДХМ, Ме2Э2' Ви4МРР6 -45 °С

Ме

\\ /у

Ме

52 (57%)

Электролиз проводился в течение 3-х ч на алюминиевом катоде и серебряном аноде. Продукт 52 удалось выделить со умеренным выходом.

Группой французских учёных сделано интересное открытие [26]. Установлено, что при воздействии электрического тока напряжением 2.2 В на раствор ромбической серы Б8, происходит образование катиона Б2+, который может выступать как биэлектрофил и вести атаку последовательно на два ароматических ядра (схема 26).

32+ + 2АГ-^ Аг-Э-Аг

-2Н+

Авторами была всесторонне исследована эта реакция, получено большое количество биароматических тиоэфиров в ряду фурана и тиофена (схема 27).

Схема 27

Л ё, 2.2 В

Ме- 8

8,

ДХМ/СС13С02Н, Ви4МРР4

О О^О

Эв, Б ь Э

ДХМ/СС13С02Н,

Ви4МРР4 54 (¿¿/о)

Ме Ме

ё, 2.2 В

Ме Я Ме в,

° ДХМ/СС13С02Н, [ Л f Э

ВылМРР,. Ме Ме Ме

ви41\1гг4 55 (70%) 56 (30%)

Интересно отметить, что в случае а,а'-диметилфурана не образуется дисульфидного производного, аналогичного продукту 56. По-видимому, это связано с большей ароматичностью тиофенового кольца.

Группой химиков из университета Парижа изучено электролитическое замещение атома галогена в ряду различных гетероциклов на трифторметильную группу при помощи трифторбромметана [27]. Так, подобным образом был получен 2-трифторметилтиофен из 2-бромтиофена (схема 28).

Схема 28

£ ё, 0.3 А 3

ДМФА, СР3Вг, 0^СРз Ви4МВг

57 58 (88%)

Электролиз проводился на медном аноде и латунном катоде в течение 20 мин. В качестве растворителя был использован ДМФА, а в качестве электролита - бромид тетрабутиламина.

Исследовательской группой Кондона изучен процесс замещения атомов галогенов в тиофенах 59, 60, 61 на метилвинилкетон при воздействии электрического тока силой 0.15 А.

При этом удалось выделить соответствующие продукты 62, 63, 64 с низкими выходами [28] (схема 29).

Схема 29

О.

ё, 0.15 А, М|Вг2-ЗН2°, / \ __Ме

+ ДМФА/Ру (1:1) Б

59 О 60 °С

О

62(15%)

Оч

Ме

ё, 0.15 А, М1Вг2-ЗН20

5 С1 || ДМФА/Ру (9:1),

60

75 °С

Вг ё, 0.15 А,

+ -2—^

5 ^ п ДМФА/Ру (1:1)

61 0 60 °С

Пиридин в данном процессе образует комплекс с ионами никеля и, таким образом, препятствует образованию побочного комплекса никеля с тиофеном.

На сегодняшний день в литературе подавляющее число работ, связанных с электролизом тиофенового кольца, посвящено его электрохимической полимеризации и изучению физико-химических свойств политиофена [29, 30, 31]. Стоит отметить, что механизм электрохимической полимеризации аналогичен подобному механизму для фурана и пиррола. Политиофен так же обладает уникальными полупроводниковыми свойствами, и используется в электронике.

1.4 Электрохимическая функционализация индола и изоиндола

Индол, являясь одной из наиболее хорошо изученных гетероциклических систем, так же легко может быть функционализирован электрохимическим методом, по аналогии с пирролом. Однако, в случае индола функционализации может подвергаться не только пиррольное, но и бензольное кольцо молекулы.

Португальские химики провели гидроксилирование индола (схема 30) [32].

-2е; -2Н+ НО"

67а 156% 676

Электрохимическая реакция проходила при пропускании через раствор индола в фосфатных и ацетатных буферных смесях тока силой 0.2 А, и напряжении 1.5 В. Авторы так же установили, что изменение рН среды от 1 до 12 не влияет на скорость образования продуктов 66б и 67б, а их соотношение остаётся неизменным и составляет 1:1.5 соответственно.

Другой группой учёных при электрохимическом гидроксилировании замещённого индола 68 было так же показано побочное окисление по второму положению (схема 31) [33].

Схема 31

Ме,

68

М-Ме

N АсОН/АсОМа Н

Ме.

'чМ-Ме

н

70 ОН

(51%)

Интересно отметить, что в этом случае не затрагивается ни аминная, ни карбаматная группы. Метод позволяет в одну стадию вводить гидроксильную группу в седьмое положение индольного цикла.

В литературе в последнее время появились сведения об электрохимическом фторировании замещённых индолов. Группой японских химиков был изучен процесс электролитического фторирования замещённых индолов 71а-г из которых были получены дифторзамещённые продукты 72а-г [34] (схема 32).

Схема 32

Е^/ИР (1:4),

V МеСМ

Ас

71а-г

72а-г

Таблица 9. Продукты 72а-г, их выход и соотношение изомеров

Соединение R Количество Выход Соотношение

электричества (Ф/моль) (%) цис/транс

72а Н 4 15 99: следы

72б CN 3 20 82:18

72в Ac 2.6 56 78:22

72г CO2Me 2.4 52 74:26

Ж-Ацетилиндолы 73а-д в подобных условиях трансформируются только в изомерные продукты 74а-д и 75а-д (схема 33).

Схема 33

75а-д (О

Стоит отметить, что незамещённый индол в этих условиях полимеризуется.

Интересна работа иранских химиков [35], в которой рассмотрена возможность введения тиоцианогруппы в индольное и карбазольное ядро, а также в индолин-2,3-дион. В качестве реагента и электролита был использован тиоцианат аммония. Реакция проводилась на углеродных электродах (схема 34).

Схема 34

БСМ

•г/

77а-г (90-96%)

Механизм этой реакции включает в себя димеризацию тиоцианат-аниона на аноде и последующее нуклеофильное замещение протона в молекуле гетероцикла на тиоцианогруппу. В качестве примера химизм процесса рассмотрен на молекуле индола (схема 35).

Схема 35

анод

Н ^ЭСМ

БСМ

23С1Ч"

(вСМ)2

Метод оказался препаративным для получения Р-тиоцианозамещённых индолов.

Сравнительно недавно [36] стало известно, что в определённых электролитических условиях индол способен давать продукты присоединения карбонильных соединений по а-положению. Тосе с коллегами продемонстрировали это на примере внутримолекулярной циклизации в замещённом индоле 78 (схема 36).

Схема 36

Е141ЧОТ8//-РГОН; 2.4 А

С02Ме \Н и

'ОН

796 (30%)

78 79а (42%)

Реакция проводилась на платиновых электродах. Образование продуктов цис- и трансстроения 79а, б свидетельствует о радикал-катионном химизме реакции (схема 37). Пиррольный фрагмент так же, как и в случае электролитического фторирования, частично насыщается.

Схема 37

С02Ме

\

+е

СХ^Ме

N

катод

С02Ме

гн н

юн

Атом азота в индолах при действии тока (0.2 А, 1 В) способен вступать в реакцию электрофильного замещения по ароматическому кольцу [37]. Так в-замещённый индол 80 с низким выходом может быть трансформирован в полицикл 81 (схема 38).

Схема 38

е

Е^СЮ^; №ОН МеСМ/Н20

80

ОН

По-видимому, реакция начинается с анодного отрыва гидрид-аниона от атома азота. Получающийся катион, являясь электрофилом, атакует фенольное кольцо (схема 39).

анод

N

В настоящее время существует множество методов селективного удаления защитных групп с атома азота в индольном ядре. Группой японских химиков разработан препаративный электролитический способ снятия сульфамидной защиты [38] (схема 40).

Схема 40

ё, 2 Ф/моль

82

г/

\

Те

0.1М Е^Вг, ДМФА, нафталин

N Н

76а (97%)

Реакция проводилась в электролитической ячейке с использованием платинового катода и магниевого анода. Присутствие каталитического количества нафталина повышает выход продукта, что, по мнению авторов, связано с его специфической способностью выступать в качестве «переносчика электронов». Интересно отметить, что использование вместо нафталина других сопряжённых ароматических систем, таких как пирен, антрацен или дифенил приводит к образованию продукта 76а с меньшим выходом.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Поплевин Дмитрий Сергеевич, 2018 год

ЛИТЕРАТУРА

1. D'Alelio G. F., Williams C. J., Wilson C. L. Reactions of furan compounds. XIX. Synthesis of 2-methoxymethyl derivatives // J. Org. Chem. - 1960. - V. 25. - P. 1028-1030.

2. Okada Y., Yoshioka T., Koike M., Chiba K. Heterogeneous continuous flow synthetic system using cyclohexane-based multiphase electrolyte solutions // Tetrahedron Lett. - 2011.- V. 52. - P. 46904693.

3. Nad S., B^Ynbauer R. Electroorganic Synthesis of 2,5-dialkoxydihydrofurans and pyridazines on solid phase using polymer beads as supports // Synthesis - 2005. - V. 20. - P. 3654-3665.

4. Lu N., Zhang N., Zeng C., Hu L., Yoo S. J., Little R. D. Electrochemically induced ring-opening/Friedel-Crafts arylation of chalcone epoxides catalyzed by a triarylimidazole redox mediator // J. Org. Chem. - 2015. - V. 80. - P. 781-789.

5. Huo C., Xu X., Jia X., Wang X., An J., Sun C. Friedel-Crafts alkylation between chalcone epoxides and heteroarenes induced by triarylaminium salt // Tetrahedron - 2012. - V. 68. - P. 190-196.

6. Mihelcic J., Moeller K. D. Anodic cyclization reactions: the total synthesis of alliacol A. // J. Am. Chem. Soc. - 2003. - V. 125. - P. 36-37.

7. Anke T., Watson W. H., Giannetti B. M., Steglich W. Antibiotics from basidiomycetes. XIII. The alliacols A and B from Marasmius alliaceus // J. Antibiot - 1981. - V. 34. - P. 1271-1277.

8. Avent A. G., Hanson J. R., Hitchcock P., Yeoh B. L. 1a-Hydroxyalliacolide, a sesquiterpenoid , metabolite of marasmius dliaceus. X-Ray molecular structure of 1a-Hydroxyalliacolide // J. Chem. Soc., Perkin Trans 1. - 1985. - P. 2749-2751.

9. Sperry J. B., Whitehead C. R., Ghiviriga I., Walczak R. M.,Wright D. L. Electrooxidative coupling of furans and silyl enol ethers: application to the synthesis of annulated furans // J. Org. Chem. -2004. - V. 69. - P. 3726-3734.

10. Wu H., Moeller K. D. Anodic coupling reactions: a sequential cyclization route to the arteannuin ring skeleton // Org. Lett. - 2007. - V. 22. -P. 4599-4602.

11. Li Z., Kelkar S., Lam C. H., Luczek K., Jackson J. E., Miller D. J., Saffron C. M. Aqueous electrocatalytic hydrogenation of furfural using a sacrificial anode // Electrochim. Acta - 2012 - V. 64 - P. 87-93.

12. Gonzalez-Tejera M. J., Blanca E. S., Carrillo I. Polyfuran conducting polymers: synthesis, properties and applications // Synth. Met. - 2008. - V. 158 - P. 165-189.

13. Tirkees S., Onal A. M. Electrosynthesis of polyfuran in acetonitrile-boron trifluoride-ethyl ether mixture and its dэBice application // J. Appl. Polym. Sci. - 2007. - V. 103 - P. 871-876.

14. Zarel E. N., Lakourajl M. M., Baghayeri M. Electro-magnetic polyfuran/Fe3O4 nanocomposite: synthesis, characterization, antioxidant activity, and its application as a biosensor // Int. J. Polym. Mater. Po. - 2015. - V. 64 - P. 175-183.

15. Miyashi T., Nishizawa Y., Sugiyama T., Mukai T. Regiospecific anodic cyanation of pyrroles and indoles // J. Am. Chem. Soc. - 1977. - V. 99 - P. 6111-6113.

16. Tajima T., Nakajima A., Fuchigami T. Electrolytic partial fluorination of organic compounds. 83. Anodic fluorination of ^-substituted pyrroles and its synthetic applications to gem-difluorinated heterocyclic compounds // J. Org. Chem. - 2005. - V. 71 - P. 1436-1441.

17. Kokorekin V. A., Siga^Ba V. L., Petrosyan V. A. New data on heteroarene thiocyanation by anodic oxidation of NH4SCN. The processes of electroinduced nucleophilic aromatic substitution of hydrogen // Tetrahedron Lett. - 2014. - V. 55 - P. 4306-4309.

18. Siga^Ba V. L., Kokorekin V. A., Strelenko Y. A., №Berov S. V., Petrosyan V. A. Electrochemical azolation of N-substituted pyrroles: a new case in SNH(An) reactions // Mende^B Commun. - 2012. - V. 22 - P. 270-272.

19. Chahma M., Combellas C., Thiebault A. Delocalized nitrogen carbanions in SRNl reactions // J. Org. Chem. - 1995. - V. 60 - P. 8015-8022.

20. Bakkali H., Marie C., Ly A., Thobie-Gautier C., Graton J., Pipelier M., Sengmany S., Leonel E., Nedelec J., ЭBain M., Dubreuil D. Functionalized 2,5-dipyridinylpyrroles by electrochemical reduction of 3,6-dipyridinylpyridazine precursors // Eur. J. Org. Chem. - 2008. - No.12 - P. 21562166.

21. Ouraria A., Aggouna D., Ouahab L. Poly(pyrrole) films efficiently electrodeposited using new monomersderived from 3-bromopropyl-N-pyrrol and dihydroxyacetophenone - Electrocatalytic reduction ability towardsbromocyclopentane // Colloids and surfaces A: physicochem. Eng. Aspects. -2014. - V. 446 - P. 190-198.

22. SэBen B., Bourourou M., Elouarzaki K., Constant J. F., Gondran C., Holzinger M., Cosnier S., Timur S. Impedimetric biosensor for cancer cell detection // Electrochem. Commun. - 2013. - V. 37 -P. 36-39.

23. Yigit D., Gungor T., Gullu M. Poly(thieno[3,4-6][1,4]dioxine) and poly([1,4]dioxino[2,3-c]pyrrole) derivatives: p- and n-dopable redox - active electrode materials for solid state supercapacitor applications // Org. Electron. - 2013. - V. 14 - P. 3249-3259.

24. Shinkar E. V., Smolyaninov I. V., Okhlobystin A. O., Berberova N. T. Binary system organic base

- anode in the oxidative activation of hydrogen sulfide // Russ. J. Gen. Chem. - 2012. - V. 82 - No. 5

- P. 705-708.

25. Glass R. S., Zouikov V. V. Electrochemical electrophilic aromatic methylthiation in liquid SO2 //

Tetrahedron Lett. - 1999. - V. 40 - P. 6357-6358.

26. Do Q. T., Elothmani D., Simonet J., Guillanton G. Utilisations synthetiques d'une électrode soluble au soufre. IV. Création de l'enchaînement C-S-C à partir d'hydrocarbures aromatiques, d'hétérocycles et d'amines aromatiques // Bull. Soc. Chim. Fr. - 1994. - V. 131 - P. 789-793.

27. Paratian J. M., Sibille S., Perichon J. An efficient electrochemical trifluoromethylation of aromatic halides with bromotrifluoromethane and a sacrificial copper anode // J. Chem. Soc., Chem. Commun. -1992. - V. 1 - P. 53-54.

28. Condon S., Dupré D., Lachaise I., Nédélec J. Nickel catalyzed electrochemical heteroarylation of activated olefins // Synthesis - 2002. - V. 12 - P. 1752-1758.

29. Yildirim A., Tarkuc S., Ak M., Toppare L. Syntheses of electroactive layers based on functionalized anthracene for electrochromic applications // Electrochim. Acta - 2008. - V. 53 - P. 4875-4882.

30. Asila D., Cihaner A., Algia F., Onal A. M. A novel conducting polymer based on terthienyl system bearing strong electron-withdrawing substituents and its electrochromic dэBice application // J. Electroanal. Chem. - 2008. - V. 618 - P. 87-93.

31. Dundara P., Oskena I., Sahina O., Ozturka T. Synthesis and electrochromic properties of 3,5-diphenyl-2,6-dithiophene-2-yldithieno[3,2-è;2',3'-d]thiophene // Synth. Met. - 2012. - V. 162 - P. 1010-1015.

32. Enache T. A., OlivЭУra-Brett A. M. Pathways of electrochemical oxidation of indolic compounds // Electroanal. - 2011. - V. 23 - No. 6 - P. 13370-1344.

33. Karadasa N., Bozal-Palabiyika B., Uslua B., Ozkana S. A. Functionalized carbon nanotubes - with silver nanoparticles to fabricate a sensor for the determination of zolmitriptan in its dosage forms and biological samples // Sens. Actuators, B - 2013. - V. 186 - P. 486-494.

34. Yin B., Wang L., Inagi S., Fuchigami T. Electrosynthesis of fluorinated indole derivatives // Tetrahedron - 2010. - V. 66 - P. 6820-6825.

35. Fotouhi L., Nikoofar K. Electrochemical thiocyanation of nitrogen-containing aromatic and heteroaromatic compounds // Tetrahedron Lett. - 2013. - V. 54 - P. 2903-2905.

36. Kise N., Mano T., Sakurai T. Electroreductive intramolecular coupling of 1-indolealkanones // Org. Lett. - 2008. - V. 10 - No. 20 - P. 4617-4620.

37. Zhao J., Yu S., Qiu H., Yao Z. Total synthesis of ent-(-)-azonazine using a biomimetic direct oxidative cyclization and structural reassignment of natural product // Tetrahedron - 2014. - V. 70 -P. 3197-3210.

38. Senboku H., Nakahara K., Fukuhara T., Hara S. Hg cathode - free electrochemical detosylation of N,N-disubstituted ^-toluenesulfonamides: mild, efficient and selective removal of N-tosyl group // Tetrahedron Lett. - 2010. - V. 51 - P. 435-438.

39. Du P., Brosmer J. L., Peters D. G. Electrosynthesis of substituted lH-indoles from o-nitrostyrenes // Org. Lett. - 2011. - V. 13 - No. 15 - P. 4072-4075.

40. Munusamy R., Dhathathreyan K. S., Balasubramanian K. K., Venkatachalam C. S. Cathodic reduction of N-(2-iodophenyl)-N-alkylcinnamides: a novel sequential electrochemical radical cyclisation and hydroxylation // J. Chem. Soc., Perkin Trans. - 2001. - V. 2 - P. 1154-1166.

41. Tang S., Gao X., LЭУ A. Electrocatalytic intramolecular oxidative annulation of N-aryl enamines into substituted indoles mediated by iodides // Chemistry Commun. - 2017. - V. 53 - P. 3354-3356.

42. Elinsona M. N., Merkulova V. M., Ilovaiskya A. I., Barbab F., Batanero B. Electrocatalytic tandem KnoэBenagel - Michael addition of barbituric acids to isatins: Facile and efficient way to substituted 5,5-(2-oxo-2,3-dihydro-1^indole-3,3-diyl)bis(pyrimidine-2,4,6-(1^,3^,5^)-trione)scaffold // Electrochim. Acta - 2011. - V. 56 - P. 8219-8223.

43. Elinson M. N., Ilovaisky A. I., Merkulova V. M., Demchuk D. V., Belyakov P. A., Ogibin Y. N., Nikishin G. I. The electrocatalytic cascade assembling of isatins, malononitrile and N-alkylbarbiturates: An efficient multicomponent approach to the spiro[indole-3,5-pyrano[2,3-d]pyrimidine] framework // Electrochim. Acta - 2008. - V. 53 - P. 8346-8350.

44. Siu T., Yudin A. K. Practical olefin aziridination with a broad substrate scope // J. Am. Chem. Soc. - 2002. - V. 124 - No. 4 - P. 530-531.

45. Kise N., Mano T., Sakurai T. Electroreductive coupling of phthalimides with a,ß-unsaturated esters: unusual rearrangement of resulting silyl ketene acetals // Org. Lett. - 2009. - V. 11 - P. 49024905.

46. Goldschmidt S., Minsinger M. Elektrolyse organischer säuren und zerfall von diacylperoxyden, III. MittЭУl. Über die elektrolyse von wasserföyen fettsäuren und den zertall von discylperoxyden in pyridine // Chem. Ber. - 1954. - V. 87 - P. 956-963.

47. RЭУtstöen B., Parker V. D. Products of the reactions between substituted anthracene radical cation and nitrogen - centered nucleophiles // Acta Chem. Scand. - 1992. - V. 46 - P. 464-468.

48. Gosmini C., Lasry S., Nedelec J., Perichon J. Electrochemical cross - couping between 2-halopyridines and aryl or heteroaryl halides catalysed by nickel-2,2'-bipyridine complexes // Tetrahedron - 1998. - V. 54 - P. 1289-1298.

49. Khoshro H., Zare H. R., Jafari A. A., Gorji A. Dual activity of electrocatalytic activated CO2 toward pyridine for synthesis of isonicotinic acid: An EC'C'C mechanism // Electrochem. Commun. -2015. - V. 51 - P. 69-71.

50. Li Y., Kamata K., Kawai T., Abe J., Iyoda T. Electrochemical synthesis of a pyridinium -conjugated assembly based on nucleophilic substitution of oligothiophene n-radical cation // J. Chem. Soc., Perkin Trans. - 2002. - V. 1 - P. 1135-1140.

51. Gomes P., Gosmini C., Perichon J. Cobalt - catalyzed electrochemical vinylation of aryl halides using vinylic acetates // Tetrahedron - 2003. - V. 59 - P. 2999-3002.

52. Sokolov A. A., Syroeshkin M. A., Solkan V. N., Shebunina T. V., Begunov R. S., Mikhal'chenko L. V., Leonova Y. M., Gultyai V. P. Efficient electrochemical synthesis of pyrido[1,2-a]benzimidazoles // Russ. Chem. Bull., In. Ed. - 2014. - V. 63 - No. 2 - P. 372-380.

53. Fang B., Tao H., Kan X., Shang Y. Selective electrochemical synthesis of 4-fluoropyridine using Et3№3HF // Heterocyclic Commun. - 2004. - V. 10 - No. 4 - P. 305-306.

54. Ballinger J. R., Teare F. W. Electrochemical monofluorination of pyridine: synthesis of 2-fluoropyridine at aplatinum anode // Electrochim. Acta - 1985. - V. 24 - No. 8 - P. 1075-1077.

55. Смирнов Ю. Д., Павличенко В. Ф., Томилов А. П. Синтез 4,4'-дипиридила из пиридина с использованием стадии электролиза // Журнал прикладной химии - 1994. - Т. 67 - Вып. 4 - С. 685-687.

56. Ahrens F. B. Elektrosynthesen in der pyridin- und chinolinöYhe // Zts. f. Elektr. - 1896. - V. 2 -No. 26 - P. 557-581.

57. Tafel J. Über den verlauf der elektrolytischen reduktion schwer reduzierbarer substanzen in schwefelsaurer lösung // Zts. f. phys. Chem. - 1900. - V. 34. - P. 187-228.

58. Emmert B. Über die bildung von dipiperidylen ЬЭУ der elektrolytischen reduktion von pyridine // Ber. - 1913. - V. 46 - P. 1716-1718.

59. Дроздов Н. С. Электрохимическое восстановление пиридина // Журнал общей химии - 1932. - Т. 3 - Вып. 3 - С. 351-359.

60. Varmaghani F., Nematollahi D. Electrochemically induced oxidative cyclization of 2,3-dihydroxypyridine. Synthesis of a novel highly oxygenated heterocyclic compound // J. Phys. Org. Chem. - 2012. - V. 25 - P. 511-514.

61. Kulakova E. V. Electrocatalytic hydrogenation of 5-, 8-Nitro-, and 6,8-dinitroquinolines // Russian Journal of Electrochemistry - 2011. - V. 47 - No. 10 - P. 1186-1189.

62. Zhua Y., Tang W., Chen W., Lia B., Zhao G. Observing electrochemiluminescence behavior of quinoline in acetonitrile at a glassy carbon electrode // Journal of Luminescence - 2011. - V. 131 - P. 1982-1985.

63. Saeki K., Tomomitsu M., Kawazoe Y., Momota K., Kimotoc H. Fluorinated benzo[h]quinolines and benzof]quinolin // Chem. Pharm. Bull. - 1996. - V. 44 - P. 2254-2258.

64. Tsyganok A., Holt C. M., Murphy S., Mitlin D., Gray M. R. Electrocatalytic hydrogenation of aromatic compounds inionic liquid solutions over WS2-on-glassy carbon and Raney nickel cathodes // Fuel - 2012. - V. 93 - P. 415-422.

65. Luca O. R., Huang D. L., Takase M. K., Crabtree R. H. Redox-active cyclopentadienyl Ni complexes with quinoid N-heterocyclic carbene ligands for the electrocatalytic hydrogen release from chemical fuels // New J. Chem. - 2013. - V. 37 - P. 3402-3405.

66. Mitsuhiro O., Takashi Y., Masayuhi H., Kazuyuki H., Masashi K., Kamori N., Kenta T. Electrooxidative cyclization of hydroquinolyl alcohols // Heterocycles - 2006. - V. 68 - P. 25632570.

67. Ниазимбетов M. E., Барышникова T. K., Петросян В. A., Гордеев M. Ф., Дорохов В. A.. Метиленхлорид как N-метилирующий агент в условиях электролиза на катоде // Известия академии наук СССР. Серия химическая - 1989. - V. 12 - P. 2874.

68. Medebielle M., Pinson J., Saveant J. Electrochemically induced nucleophilic substitution of perfluoroalkyl halides. An example of a dissociative electron-transfer-induced chemical reaction // J. Am. Chem. Soc. - 1991. - V. 113 - P. 6872-6879.

69. Medebielle M., Oturan M. A., Pinson J., Saveant J. A convenient synthesis of perfluoroalkylated and fluorinated-aryl nitrogen bases by electrochemically induced SRN1 substitution // J. Org. Chem. -1996. - V. 61 - P. 1331-1340.

70. Jugelt W., Grubert L., Paul V. P-Reaktion anodisch generierter diarylnitrilimine mit C,N-dipolarophilen // Z. Chem. - 1985. - V. 25 - No. 12 - P. 443-444.

71. Huai-Bo Z., Zhong-WЭУ H., Zhan-Jiang L., Ze-Feng Z., Jinshuai S., Hai-Chao X. Amidinyl radical formation through anodic N-H bond cleavageand its application in aromatic C-H bond functionalization // Angew.Chem., Int. Ed. - 2016. - V. 56 - P. 587-590.

72. Monica O., Isabella C., Michelle F., Marta F., Giovanni S., Achille I. Umpolung of a,P-unsaturated aldehydes by electro-generated NHCs in ionic liquids: synthesis of gamma-butyrolactones // Electrochem. Commun. - 2011. - V. 13 - P. 738-741.

73. Chauzov V. A., Parchinsky V. Z., Sinelshchikovs E. V., Petrosyan V. A. Reaction of some arenes and pyrazoles in MeCN under conditions of undivided-cell electrolysis // Russ. Chem. Bull., In. Ed. -2001. - V. 50 - No. 7 - P. 1274-1279.

74. Chauzov V. A., Parchinskii V. Z., Sinel'shchikova E. V., Parfenov N. N., Petrosyan V. A. N-Dimethoxyphenylation of highly basic pyrazoles during undivided electrolysis // Russ. Chem. Bull., In. Ed. - 2002. - V. 51 - No. 6 - P. 998-1005.

93. Kouznetsov V. V., Cruza U. M., Zubkov F. I., Nikitina E. V. An Efficient synthesis of isoindolo[2,1-a]quinoline derivatives via imino Diels-Alder and intramolecular Diels-Alder Reactions with furan // Synthesys - 2007. - V. 3 - P. 375-384.

94. Eberson L., Nyberg K, Servin R., Wennerbeck I. Studies on the Kolbe electrolysis. XI. Racemization of optically active sec-butyl radicals in a mixed coupling reaction // Acta Chem. Scand. - 1976. - V. 30b - P. 186-187.

95. Warning K., Mitzlaff M. Verfahren zur herstellung von ro,ro-dialkoxycarbonsaeureestern und -amiden // Tetrahedron Lett. - 1979. - V. 20 - P. 1563-1564.

96. Shono, T.; Matsumura, Y.; Tsubata, K.; Sugihara, Y.; Yamane, S.; Kanazawa, T.; Aoki, T. Electroorganic chemistry. 60. Electroorganic synthesis of enamides and enecarbamates and thЭУr utilization in organic synthesis // J. Am. Chem. Soc. - 1982. - V. 104 - P. 6697-6703.

97. Shono T., Hamaguchi H., Matsumura Y. Electroorganic chemistry. XX. Anodic oxidation of carbamates // J. Am. Chem. Soc. - 1975. - V. 97 - P. 4264-4268.

98. Shono T., Matsumura Y., Tsubata K. Anodic oxidation of n-carbomethoxypyrrolidine: 2-methoxy-n-carbomethoxypyrrolidine // Org. Synth. - 1985. - V. 63 - P. 206-209.

99. Shono T., Matsumura Y., Tsubata K., Takata J. One step synthesis of a-aminoalkylfurans and its application to a facile synthesis of pyridoxine (vitamin B6) // Chem. Lett. - 1981. - V. 10 - P. 11211124.

100. Nikolic N. A., Beak P. (R)-(+)-(diphenylhydroxymethyl)pyrrolidine // Org. Synth. Coll. - 1998. -V. 9 - P. 391-393.

101. Органикум, т. 2, издательство «Мир» - 1992 - с. 315.

102. Wadsworth D. H. A fascile synthesis of azetidines // J. Org. Chem. - 1967. - V. 32 - P. 11841187.

103. Solymar M., Fueloep F., Kanerva L. T. Candida antarctica lipase A - a powerful catalyst for the resolution of heteroaromatic P-amino esters // Tetrahedron Asymmetry - 2002. - V. 13 - P. 2383-2388

104. Rodionow W. M., Malewinskaja E. T. Zur Darstellung von Aryl-P-amino-fettsauren. (I. M^Ylung.) // Ber. - 1926. - V. 59 - P. 2952-2958.

105. Rodionow W. M. Synthesis of beta-aryl-beta-amino-ethane-alpha, alpha-dicarbonic acids the mechanism of knoэBenagel's synthesis of cinnamic acids // J. Am. Chem. Soc. - 1929. - V. 51 - P. 847-852.

106. Ikeda K., Achiwa K., Sekiya M. A convenient synthesis of N-benzyloxy-P-lactams via N-benzyloxyimines // Chem. Pharm. Bull. - 1989. - V. 37 - P. 1179-1184.

107. Shibuya M., Kuretani M., Kubota S. Synthesis of 2,2-dimethyl-1-carbapenam derivatives via an intramolecular michael-type reaction // Tetrahedron Lett. - 1981. - V. 22 - P. 4453-4456.

108. Guizzetti S., Benaglia M., Bonsignore M., Raimondi L. Triclorosilane-mediated stereoselective synthesis of P-amino esters and th3Yr conversion to highly enantiomerically enriched P-lactams // Org. Bio. Chem. - 2011. - V. 9 - No. 3 - P. 739-743.

109. Hatano M., Horibe T., Ishihara K. Magnesium(II)-Binaphtholate as a Practical Chiral Catalyst for the Enantioselective Direct Mannich-Type Reaction with Malonates // Org. Lett. - 2010. - V. 12 - P. 3502-3505.

110. Ly N. D., Schlosser M. ЭУne ЭУnfache Synthese von Rosenfuran und verwandten Verbindungen // Helv. Chim. Acta - 1977. - V. 60 - P. 2085-2088.

111. Knight D. W., Nott A. P. The generation and chemistry of dianions derived from furancarboxylic acids // J. Chem. Soc, Perkin Trans. 1 - 1981. - V. 0 - P. 1125-1131.

112. Carpenter A. J., Chadwick D. J. High-yield syntheses of 2,3-disubstituted furans and thiophenes // Tetrahedron Lett. - 1985. - V. 26 - P. 1777-1780.

113. Forro E., Paal T., Tasnadi G., Fulop F. A new route to enantiopure P-aryl-substituted P-amino acids and 4-aryl-substituted P-lactams through lipase-catalyzed enantioselective ring cleavage of P-lactams // Adv. Synth. Catal. - 2006. - V. 348 - P. 917-923.

114. Paquette L. A., Kakihana T., Hansen J. F., Philips J. C. n-Equivalent heterocyclic congeners of cyclooctatetraene. The synthesis and valence isomerization of 2-alkoxyazocines // J. Am. Chem. Soc. -1971. - V. 93 - P. 152-161.

115. Lee M.-R., Stahl S. S., Samuel H. Gellman S. H. Synthesis of P-lactams bearing functionalized side chains from a readily available precursor // Org. Lett. - 2014. - V. 16 - P. 3848-3848.

116. Lee M.-R., Stahl S. S., Samuel H. Gellman S. H. Correction to synthesis of P-lactams bearing functionalized side chains from a readily available precursor // Org. Lett. - 2008. - V. 10 - P. 53175319.

117. ZaytsэB V. P., Zubkov F. I.,Toze F. A. A., Orlova D. N., EliseэBa M. N., Grudinin D. G., Nikitina E. V., Varlamov A. V. 5-Amido- and 5-Amino-Substituted Epoxyisoindolo[2,1-a]tetrahydroquinolines and 10-Carboxylic Acids: Th3yr Synthesis and Reactivity // J. Heterocyclic Chem. - 2013. - V. 50 - P. 18-38.

118. Zubkov F. I., Airiyan I. K., Ershova J. D., Ga^B T. R., Za^B V. P., Nikitina E. V., Varlamov A. V. Aromatization of IMDAF adducts in aqueous alkaline media // RSC Adv. - 2012. - V. 2 - P. 4103-4109.

119. Walczak M. A. A., Wipf P. Rhodium(I)-Catalyzed Cycloisomerizations of Bicyclobutanes // J. Am. Chem. Soc. - 2008. - V. 130 - P. 6924-6925.

120. Varlamov A. A., Boltukhina E. V., Zubkov F. I., Nikitina E. V., Turchin K. F. Intramolecular [4+2] cycloaddition of furfurylsubstituted homoallylamines to allylhalides, acryloyl chloride and ma^yc anhydride // J. Heterocycl. Chem. - 2006. - V. 43 - No. 6 - P. 1479-1495.

121. Shono T., Matsumura Y., Kanazawa T. Stereoselective synthesis of (±)-conhydrine, (±)-ephedrine, and (±)-N-methylephedrine // Tetrahedron Lett. - 1983. - V. 24 - P. 4577-4580.

122. Edwards O. E, Greaves A. M., Wing-Wah S. Reactions of 1,2-dehydropyrrolidin-5-one with 1,3-dienes. Synthesis of dl-gephyrotoxin 223 // Can. J. Chem. - 1988. - V. 66 - P. 1163-1172.

123. Jean-Luc Vasse, Vincent LэBacher, Jean Bourguignon and Georges Dupas. Chiral biomimetic NADH models in the benzo[b]-1,6-naphthyridine series. A novel class of stable, reactive and highly enantioselective NADH mimics // Tetrahedron - 2003. - V. 59 - P. 4911 - 4921.

124. Gordon C. P., Young K. A., Robertson M. J., Hill T. A., McCluskey A. An Ugi-intramolecular Diels-Alder route to highly substituted tetrahydroepoxyisoindole carboxamides // Tetrahedron - 2011.

- V. 67 - P. 554-561.

125. Тагмазян, К. Ц., Мкртчян, Р. С.; Бабаян, А. Т. Синтез ди- и тетрагидро 5,7 а-эпоксиизоиндолиниевых солей //Журн. oрган. химии - 1974. -V. 10 - P. 1642-1648.

126. Signaigo F. K., Adkins H. The reactions of hydrogen with derivatives of pyrrole // J. Am. Chem. Soc. - 1936. - V. 58 - P. 709-716.

127. Yasuyuki K., Jun-ichi H., Hiroko T., Yasumitsu T. Facile and efficient carboalkoxylation and carboaryloxylation of amines // J. Org. Chem. - 1980. - V. 45 - P. 4519-4522.

128. Siefken W. Mono- und Polyisocyanate IV. MittЭУlung über polyurethane // Liebigs Annalen -1949. - V. 562 - P. 75-136.

129. Böhme H., Häfner L. Über aminomethylierungsprodukte von methantricarbonsäureestern und ihre wЭУteren umsetzungen // Chemische Berichte - 1966. - V. 99 - No. 1 - P. 281-290.

130. Signaigo F. K., Adkins H. The reactions of hydrogen with derivatives of pyrrole // J. Am. Chem. Soc. - 1936. - V. 58 - P. 709-716.

131. Reynolds D. D., Fields D. L., Johnson D. L. Mercaptoethylation. IV. Preparation and some reactions of alkyl 2-hydroxyethylthiolcarbonates // J. Org. Chem. - 1961. - V. 26 - P. 5119-5122.

132. Mitzlaff M., Warning K., Jensen H. Zur anodischen alkoxylierung von N-acylazacycloalkanen // Liebigs Annalen - 1978. - V. 1978 - No. 11 - P. 1713-1733.

133. Shono T., Tsubata K., Okinaga N. Electroorganic chemistry. 82. beta-Amino acid esters from alpha-methoxycarbamates and ketene silyl acetals; cyclization to beta-lactams // J. Org. Chem. - 1984.

- V. 49 - P. 1056-1059.

134. Iwasaki T., Horikawa H., Matsumoto K., Miyoshi M. Synthetic electroorganic chemistry. 11. Electrochemical synthesis of semicyclic and cyclic N-acyl N,O-acetals // J. Org. Chem. - 1979. - V. 44 - P. 1552-1554.

135. Nishitani T., Horikawa H., Iwasaki T., Matsumoto K., Inoue I., Miyoshi M. Synthetic electroorganic chemistry. 14. Synthesis of 5-fluorouracil derivatives having N-acylazacycloalkanes and lactams // J. Org. Chem. - 1982. - V. 47 - P. 1706-1712.

136. Bank S., Closson W. D., Hodgins L. T. Correlation of the infrared stretching frequencies of ketones, olefins and oximes // Tetrahedron - 1968. - V. 24 - No. 1 - P. 381-387.

137. Olah G. A., Fung A. P. Synthetic methods and reactions; 67. One-step conversion of alicyclic ketones into lactams with hydroxylamine-O-sulfonic acid/formic acid // Synthesis - 1979. - V. 7 - P. 537 - 538.

138. Biniecki S., Giro A. Synthesis of 1,2-bis-(N-heptamethylenoimino)-ethane,1,3-bis(N-heptamethylenoimino)-propane and beta,beta'-bis-(heptamethylenoimino-N-ethyl)-amine // Acta Pol. Pharm. - 1970. - V. 27 - No. 5 - P. 417-425.

139. Wilson S. R., Augelli-Szafran C. E. A new reaction in organosilicon chemistry: the oxidative ring closure of allylsilanes with ceric ammonium nitrate // Tetrahedron - 1988. - V. 44 - No. 13 - P. 39833995.

140. Kirira P. G., Kuriyama M., Onomura O. Electrochemical deallylation of a-allyl cyclic amines and synthesis of optically active quaternary cyclic amino acids // Chemistry - A European Journal - 2010. - V. 16 - No. 13 - P. 3970-3982.

141. Kita Y., Shibata N., Yoshida N., Tohjo T. A novel method for the alkoxylation of azetidin-2-ones at the 4-position // Chem. Pharm. Bull. - 1992. - V. 40 - No. 4 - P. 1044-1046.