Нитросульфодиены ряда тиолен-1,1-диоксида в реакциях с гидразином, гидроксиламином и их производными. Синтез новых биядерных структур тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат наук Серебрянникова, Анна Валерьевна

• Серебрянникова, Анна Валерьевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Серебрянникова, Анна Валерьевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

ТИОЛЕН-1,1-ДИОКСИДЫ В СИНТЕЗЕ

КАРБО- И ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1.1 Формирование циклических структур путем

раскрытия сульфоленового кольца

1.2 Синтезы на основе реакций полиалкилирования

3-сульфолено в

1.3 Конструирование сульфолен(сульфолан)

содержащих полициклов

ГЛАВА 2 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1 Синтез и строение 2-бензилиден-3-метил-

4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксидо в

2.2 Взаимодействие бензилиденнитротиолен-1,1-диоксидов с

NN и ДО-бинуклеофилами

2.2.1 Реакции с гидразидами ароматических (гетероциклических) кислот, 1-амино-2-нитрогуанидином и нитрофенилгидразинами

2.2.2 Реакции с семикарбазидом и 4-нитрофенилгидразином

2.2.3 Реакции с фенилгидразином и гидразин гидратом

2.2.4 Реакции с гидроксиламином и ^метилгидроксиламином

2.2.5 Формирование пиразолидин(изоксазолидин)-

содержащих структур

2.3 Превращения полученных соединений

2.3.1 Химические превращения аза-аддуктов

2.3.2 Окисление пиразолидин(изоксазолидин)содержащих бициклических производных нитросульфолана

2.4 Строение синтезированных продуктов

2.4.1 аза-Аддукты

2.4.2 Бициклические производные нитросульфолана

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Условия физико-химических исследований

3.2 Синтез исходных соединений

3.3 Взаимодействия бензилиденнитротиолен-1,1-диоксидов

с ДЖ- и ДО-бинуклеофилами

3.3.1 Реакции с гидразидами карбоновых кислот

3.3.2 Реакции с 1-амино-2-нитрогуанидином, 2-нитро- и 2,4-динитрофенилгидразинами

3.3.3 Реакции с семикарбазидом

3.3.4 Реакции с 4-нитрофенилгидразином

3.3.5 Реакции с фенилгидразином

3.3.6 Реакции с гидразин гидратом

3.3.7 Реакции с гидроксиламином

3.3.8 Реакции с Ж-метилгидроксиламином

3.4 Превращения синтезированных продуктов

3.4.1 Свойства аза-аддуктов

3.4.2 Окисление пиразолидин(изоксазолидин)-

содержащих бициклов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Нитросульфодиены ряда тиолен-1,1-диоксида в реакциях с гидразином, гидроксиламином и их производными. Синтез новых биядерных структур»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Богатые синтетические возможности тиолен-1,1-диоксидов (сульфоленов), сочетающие хелетропные превращения с реакциями по кратной связи и активированной метиленовой группе, широко используются для конструирования веществ с практически полезными свойствами - лекарственных препаратов, пестицидов, антиоксидантов [1-4].

В ряду функционально замещенных представителей данного ряда важную роль играют нитротиолен-1,1-диоксиды (НТД), впервые исследованные на кафедре органической химии РГПУ им. А.И. Герцена. НТД оказались удобными синтонами для получения труднодоступных гетероциклических и диеновых производных, а также оригинальными моделями для изучения ряда теоретических вопросов, таких как оксим-нитронная таутомерия, прототропные и галогенотропные перегруппировки, реакции раскрытия цикла [5-8].

Актуальным направлением химии тиолен-1,1-диоксидов является целенаправленное конструирование би- и полициклических производных сульфолана, среди которых найдены антибиотики [9], нейролептики [10], стимуляторы центральной нервной системы [11], вещества, проявляющие активность против нейраминидазы гриппа [12], а также прекурсоры аналогов природных соединений [13-15].

Перспективными субстратами для формирования полиядерных производных нитросульфолана являются 8-транс-фиксированные нитросульфодиены - 2-бензилиден-3-метил-4-нитро-3-тиолен-1, 1 -диоксиды (БНТД) [6]. Ранее на основе их реакций с циклическими Р-дикетонами были получены сульфолансодержащие производные хромана [16].

Степень разработанности темы. Исследование свойств отдельных представителей ряда БНТД показали их активность в реакциях с нуклеофилами, протекающих с образованием продуктов 1,4-присоединения или гетероциклических систем [16], что позволяет рассматривать данные диены как перспективные электрофильные субстраты для конструирования

полициклических структур в реакциях с бинуклеофилами [6]. Взаимодействие БНТД с NN и Ж,О-бинуклеофилами ранее не изучалось.

Цель диссертационного исследования: изучение химического поведения 2-бензилиден-3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксида и его замещенных аналогов в реакциях с NN и Ж,О-бинуклеофилами ряда гидразина и гидроксиламина; синтез на их основе новых типов моно- и полициклических производных сульфолена (сульфолана).

В соответствии с поставленной целью предусматривалось решение следующих задач:

• модифицировать условия синтеза БНТД для расширения ряда исследуемых нитросульфодиенов;

• изучить закономерности взаимодействия БНТД с гидразином, гидроксиламином и их производными;

• установить перспективные направления, приводящие к синтезу новых типов полициклических сульфолансодержащих структур и оптимизировать условия их получения;

• выявить синтетические возможности полученных веществ и исследовать особенности их строения физико-химическими методами.

Научная новизна.

Модификация условий получения 2-бензилиден-3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксидов позволила расширить ряд субстратов, используемых для решения поставленных задач.

Впервые проведено систематическое исследование реакций БНТД с гидразином, гидроксиламином и их производными: на их основе получен обширный ряд ранее неизвестных 1,4-аза-аддуктов и разработаны однореакторные методы синтеза новых типов конденсированных бициклических производных нитросульфолана, содержащих кольца пиразолидина или изоксазолидина.

Установлено, что исследуемые взаимодействия начинаются со стадии нуклеофильного присоединения реагента по 1,4-положениям диеновой

системы БНТД с образованием аза-аддуктов и могут сопровождаться последующей гетероциклизацией путем вторичного акта AdN; глубина превращений определяется основностью реагентов, электрофильными свойствами исходных диенов и условиями реакции:

• в случае низкоосновных нуклеофилов (рКнв+ 2.22-3.48) - гидразидов ароматических и гетероциклических кислот, 2-нитро-, 2,4-динитрофенилгидразинов и 1 -амино-2-нитрогуанидина (АНГ) - реакции завершаются на стадии образования аза-аддуктов;

• более основные реагенты (рКнв+ 3.50-8.18) - семикарбазид, фенилгидразин, гидразин гидрат, гидроксиламин и ^метилгидроксиламин -направляют взаимодействие по пути синтеза пиразолидин-(изоксазолидин)содержащих бициклических производных сульфолана;

• эффективность исследуемых процессов возрастает при наличии электроноакцепторных заместителей в структуре исходных диенов, а также в случае применения полярного апротонного растворителя - диметил-сульфоксида (ДМСО) и микроволнового облучения.

Исследование свойств полученных групп соединений продемонстрировало их способность к дальнейшей трансформации в родственные системы:

• аза-аддукты, содержащие фрагменты гидразидов или аминонитрогуанидина, под действием более активных нуклеофилов (гидразин гидрата или гидроксиламина) превращаются в соответствующие бициклы с кольцами пиразолидина и изоксазолидина;

• конденсированные производные нитросульфолана с кольцами пиразолидина и изоксазолидина легко окисляются под действием брома с образованием структурноподобных пиразолин- и изоксазолинсодержащих бициклических структур.

Теоретическая и практическая значимость.

Выявленные закономерности реакций БНТД с производными гидразина (гидроксиламина) раскрывают новые грани синтетического потенциала нитросульфодиенов ряда тиолен-1,1-диоксида, востребованные при конструировании полициклических производных сульфолана; возможность легкой трансформации полученных бициклов дополнительно расширяет ассортимент целевых конденсированных структур.

Полученный комплекс новых экспериментальных данных дополняет теоретические представления о диапазоне реакционной способности N,N- и NO-бинуклеофилов ряда гидразина и гидроксиламина во взаимодействии с диеновыми системами.

Разработанные методики получения ша-аддуктов и конденсированных производных нитросульфолана с кольцами пиразолидина, изоксазолидина, пиразолина или изоксазолина удобны для возможного масштабирования. Подбор условий обеспечил диастереоселективность синтеза большинства бициклических продуктов, содержащих четыре (три) хиральных центра. Широкое варьирование заместителей в субстратах и реагентах привело к созданию многочисленных рядов ранее неизвестных соединений, перспективных в плане изучения биологической активности.

Методология и методы исследования. Для установления строения синтезированных в работе соединений использовались современные физико-химические методы исследования - ИК, УФ, ЯМР 1Н, 13C{1H} спектроскопии с привлечением двумерных гомо- и гетероядерных экспериментов (1Н-1Н COSY, 1Н-1Н NOESY, 1Н-13С HMQC, 1Н-13С HMBC). Методом рентгеноструктурного анализа изучены молекулярные структуры представителей всех групп синтезированных соединений.

Положения, выносимые на защиту:

• оценка реакционной способности БНТД во взаимодействии с NN и ДО-бинуклеофилами ряда гидразина и гидроксиламина;

• методы синтеза оригинальных моно- и биядерных производных нитросульфолана (сульфолена);

• анализ строения полученных веществ на основе данных ИК, ЯМР 1Н, 13С{1Н} спектроскопии с привлечением 2Э экспериментов и метода РСА.

Степень достоверности обеспечена тщательностью проведения эксперимента и применением современных физико-химических методов исследования для подтверждения строения синтезированных продуктов, согласованностью полученных результатов с литературными данными.

Апробация результатов. Результаты работы обсуждены на всероссийских и международных конференциях «Современные достижения химии непредельных соединений» (С.-Петербург, 2014), VI молодежной конференции ИОХ РАН (Москва, 2014), VI международной конференции молодых ученых «Органическая химия сегодня» (InterCYS-2014) [С.Петербург, 2014], V международной конференции СВС2015 «Химия гетероциклических соединений. Современные аспекты» (С. -Петербург, 2015), и на кластере конференций «Оргхим-2016» (С.-Петербург, 2016).

По теме диссертации опубликованы 4 оригинальные статьи в центральных реферируемых журналах, рекомендованных ВАК, и 6 сообщений в виде материалов конференций.

* * *

Для описанных в работе исходных соединений и впервые синтезированных веществ используются названия, соответствующие IUPAC или заместительной номенклатуре [17-20]. Например, для тиолен-1,1-диоксидов в литературе приняты три типа названий - «дигидротиофен-1,1-диоксиды» [21, 22], «сульфолены» [23, 24] или «тиолен-1,1-диоксиды» [2527]. В настоящей работе используются два последних варианта, традиционные для отечественных изданий.

* * *

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с планом научно-исследовательской работы кафедры органической химии и проблемной лаборатории нитросоединений РГПУ им. А.И. Герцена по теме «Изучение сопряженных нитроалкенов как стартовых реагентов в синтезе потенциально биологически активных веществ и создании лекарственных средств» при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках базовой части государственного задания (№ 114061970005 2014-2016

г.), Правительства Санкт-Петербурга (грант № 17509 2017 г.).

* * *

Элементный анализ и спектральные характеристики (спектры ЯМР 1Н, 13С{1Н}, 1H-1H COSY, 1H-1H NOESY, 1Н-13С HMQC, 1Н-13С HMBC, ИК, УФ) выполнены на приборах Центра коллективного пользования факультета химии РГПУ им. А. И. Герцена.

Рентгеновские исследования проведены c использованием оборудования ресурсного центра СПбГУ ''Рентгенодифракционные методы исследования''.

Автор выражает глубокую благодарность всем сотрудникам, выполнявшим данные исследования.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

ТИОЛЕН-1,1-ДИОКСИДЫ В СИНТЕЗЕ КАРБО- И ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Сведения по химии тиолен-1,1-диоксидов и их прикладном значении были представлены в восьмидесятых годах прошлого столетия в монографии Т.Э. Безменовой [25] и в обзорной работе [1]. Специфика нитросульфоленов, впервые полученных и исследованных на кафедре органической химии РГПУ им. А.И. Герцена, отражена в монографиях [5,28] и статьях [6,29,30]. Последнее десятилетие ознаменовалось значительным числом публикаций, посвященных синтетическим возможностям тиолен-1,1-диоксидов и их функционализированных производных; часть из этих работ M.G. Brant и J.E. Wulff представили в обзорной статье [4].

Богатый арсенал химических превращений сульфоленов активно используется в синтезе разнообразных циклических соединений, среди которых, как уже отмечалось, найдены вещества, обладающие практически значимыми свойствами. Представлялось целесообразным рассмотреть синтетические подходы, применяемые при построении различных типов циклических систем на основе тиолен-1,1-диоксидов, а также осветить прикладной аспект этих исследований.

Получаемые на основе тиолендиоксидов циклические соединения можно условно разделить на две группы по наличию или отсутствию в образующихся структурах сульфоленового (сульфоланового) кольца. Следует учесть и общность ключевых стадий, приводящих к различным типам циклических структур, среди которых выделяются реакции раскрытия и полиалкилирования тиолендиоксидной системы, а также способы непосредственного формирования полициклов на кольце сульфолена.

1.1 Формирование циклических структур путем раскрытия сульфоленового кольца

Обсуждаемые в данном разделе способы получения карбо- и гетероциклических соединений включают процессы раскрытия тиолендиоксидного цикла. Подавляющее большинство методик основано на осуществляемом в жестких условиях хелетропном десульфонилировании 3-тиолен-1,1-диоксидов с образованием высоко реакционноспособных 1,3-диенов, однореакторно участвующих в актах внутри- или межмолекулярного циклоприсоединения.

Типичные примеры такого синтетического подхода описаны в работах [31, 32]. По классической схеме десульфонилирование-циклоприсоединение осуществлен синтез полициклической структуры (1), на основе которой получен аминоспирт (2), используемый для модификации активного центра протеинкиназы С [31]. Отметим, что производные этого фермента рассматриваются как активные средства для лечения рака и других заболеваний /схема 1.1/.

Схема 1.1

Аналогично синтез эфира циклогексен-4,5-дикарбоновой кислоты (3) предшествовал получению бициклической структуры (4), которая позиционируется авторами в качестве прекурсора карбоциклических нуклеозидов, применяемых для диагностики диабетической нефропатии [32] /схема 1.2/.

о

Схема 1.2

Высвобождаемые в результате десульфонилирования диены могут выступать в роли диенофилов. Такое направление реализуется при взаимодействии активной диеновой системы 1,2,3,4-тетрахлор-5,5-диметоксициклопентадиена и дивинила (2:1), генерируемого in situ из 3-тиолен-1,1-диоксида [33]. Преимущественное образование смеси диастереомерных бис-аддуктов (5,6), очевидно, явилось следствием стерической незагруженности диенофила /схема 1.3/.

Дополнительная функционализация сульфоленового кольца

увеличивает возможности целенаправленного конструирования полициклических систем и позволяет решать сложные задачи синтеза аналогов природных соединений и биологически активных веществ. Например, для создания некоторых типов карбоциклов посредством внутримолекулярной реакции Дильса-Альдера практикуется введение непредельных заместителей в а-положение сульфоленового цикла. Подобные схемы описаны в работах [34-37], посвященных получению гидроинденов (9) и гидронафталинов (10) на основе сульфоленов (7), содержащих в положении С2 алкенильные цепочки /схема 1.4/.

во,

г«;

т = 1: (9) т = 2: (10)

(а) ЫНЖЮ, ТГФ, 0°С, 0.5 ч; (Ь) 240°С; (с) 580°С

Схема 1.4

Отмечается, что промежуточные триены (8) циклизуются с образованием структур (9, 10) в жестких условиях (до 580 °С) [34-37] /схема 1.4/.

Аналогичный принцип использовался при получении сесквитерпенов а-селинена (11) и а-эйдесмола (12), при этом температурный режим циклизации оказался значительно мягче (170-190 °С) [38] /схема 1.5/.

Ме^.0

Ме

(Ь) или (с)

Ме

(а) толуол, 170°С; (Ь) РЬ3Р=СН2; (с) МеМ§Вг

Схема 1.5

Я = С(Ме)=СН2: (И) Я = С(Ме)2ОН: (12)

Более сложный вариант реализован авторами работы [39] при синтезе (±)-эстра-1,3,5(10)-триен-17-она (15). Он включает алкилирование бензосульфолена (13) с помощью тозилата (14), удаление защиты и последующий термолиз. Описанные стадии протекают достаточно легко, с высокими выходами и хорошей стереоселективностью [45] /схема 1.6/.

Ме ,0

бо2 +

ТзО

(с).

(14)

(a) 1. КН, диметоксиэтан, 0-25°С, 15 ч, 2.(14);

(b) АсОН, ТГФ, Н20, 45°С, 24 ч

(c) дибутилфталат, 210°С, 8 ч

Схема 1.6

Наличие карбонильной группы в алкильном заместителе тиолендиоксидного цикла позволяет легко совмещать сульфоленовое кольцо с требуемыми структурными блоками. Так, за счет альдегидного фрагмента осуществлялась легкая конденсация сульфолена (16) с метилкарвоном* (17), а стадии десульфонилирования соединения (18) и внутримолекулярного циклоприсоединения приводили к диастереооднородному продукту (19) -предшественнику квассиноидной** структуры (20) [40] /схема 1.7/.

Схема 1.7

*Энантиомерные карвоны используются в качестве хиральной матрицы в синтезе различных терпеноидов, алкалоидов, стероидов и других биоактивных структур.

**Квассиноиды - алкалоиды терпеноидного типа, проявляющие инсектицидную активность.

Построение циклических аминов, являющихся структурными фрагментами биологически активных веществ, также может осуществляться с помощью превращений сульфоленов. Ряд авторов используют для этого реакции диенового синтеза, в которых енаминовые или аминоаллильные блоки выступают в качестве диенофилов.

Например, в работе [41], посвященной синтезу конденсированного азотсодержащего бицикла (25), описывается взаимодействие 3-метокси-карбонил-3-сульфолена (21) с енаминами, приводящее к замещенным гексагидроиндолам (22). После снятия ^-защитной группы и алкилирования винилиодиды (23) подвергаются радикальной циклизации с образованием трициклических систем (24), которые посредством озонолиза и последующего восстановления превращаются в структуры (25) /схема 1.8/.

ОМе

(а) 110°С, толуол; (Ь) 1. (С02Н2)2, 2. РЫЧНОН; (с) К2С03; (ф *Ви38пН, С6Н6, кг, (е) 1. Оэ, 2. КаВН4, МеОН

Схема 1.8

В многостадийном синтезе алкалоидов манзаминового типа* образование трициклической структуры (28) начинается с ацилирования сульфолена (27) пирролидонкарбоновой кислотой (26) [42]. Восстановление карбонильной группы промежуточного пирролидона создает возможность

*Манзамины относятся к группе алкалоидов, выделенных из морских продуктов, в частности из губок.

десульфонилирования и циклизации при участии енаминового фрагмента с образованием продукта (28), на основе которого был сконструирован целевой алкалоид (29) /схема 1.91.

(a) (imidazole)2CO, СН2С12, (Ь) 1. LiBHEt3, ТГФ; 2. MsCl, Et3N; (с) толуол, нагрев, 72 ч

Схема 1.9

Синтетические возможности аминоаллильной группы использовали J. Leonard с сотрудниками при конструировании алкалоидов ряда йохимбина* [43, 44]. Первый способ предполагает связывание сульфоленсодержащей кислоты (30) с аллилтриптамином. Образовавшийся амид (32) в результате термолиза дает аддукт Дильса-Альдера (33) с преобладанием цис-изомера (4:1). Циклизация неразделяемой смеси приводит к изомерам апойохимбина (34a/b) также в соотношении 4:1 /схема 1.10/.

Более перспективным оказался однореакторный метод синтеза апойохимбина из альдегида (31), включающий циклизацию Пикте-Шпенглера и последующую реакцию Дильса-Альдера. Этот метод эффективен при создании структур, содержащих триптаминовый фрагмент, в частности, 11 -метоксиапойохимбина (35), получаемого в виде одного диастереомера с выходом 56 % /схема 1.10/.

*Йохимбин - растительный алкалоид, обладающий стимулирующим действием, выделяют из растения йохимбе.

г

(а) ДЦК, СН2С12; (Ь) толуол, нагрев, 3 ч; (с) 1. РОС13, толуол, 2. МаВН4; (й) 1. АсОН, 18°С, 2. толуол, нагрев

Схема 1.10

Построение азотсодержащих гетероциклов на основе реакции аза-Дильса-Альдера при участии 3-сульфоленов описано в работах [45-49]. Синтез бициклической системы алкалоида элеоканина (38) основан на процессе внутримолекулярного циклоприсоединения с участием иминной группировки [45, 46]. В качестве базовой структуры использовался 3-суль-фолен (36), дезацилирование и десульфонилирование которого при 370 °С приводило к диеновому интермедиату (37), претерпевающему самопроизвольную циклизацию по схеме реакции аза-Дильса-Альдера. Снятие защиты дает целевой алкалоид элеоканин (38) /схема 1.11/.

Аналогично были получены алкалоиды люпинин и эпилюпинин [47]. Исходный сульфолен (39) в условиях термолиза превращался в аддукт Дильса-Альдера (40), дальнейшая модификация которого приводила к образованию смеси люпинина (41) и эпилюпинина (42) /схема 1.12/.

отмв

(38)

(а) 370°С; (Ь) МеОН/Н+; (с) БЮАЬ/ ТГФ

Схема 1.11

Ме^

(39) NMe2

(а) толуол, 200°С; (Ъ) 1. т-СРВА, 2. Ас20; (с) Щ/сдЛ-, (й) 1лА1Н4

Схема 1.12

он

Н-а, (±): (41), 28% Н-р, (±): (42), 50%

Использование в качестве диенофила тозилизоцианата позволило получить 1,6-дигидро-2-пиридиноны (43) - перспективные синтоны ряда биологически активных соединений. В статье [48] обсуждается метод синтеза тиозамещенных а,Р-ненасыщенных 5- и у-лактонов (45,46) из бром-замещенных 5,6-дигидро-2-пиридинонов (44) /схема 1.13/.

ЭРЬ

БРЬ

+ ТзК=С=0

БРЬ

БРЬ

БО,

(a) ЫаНСОз, гидрохинон, толуол, нагрев, 6 ч; Те (43)

(b) N88, СН3С1М, 18°С, 1 ч

(46) О

Схема 1.13

Близкий по структуре продукт (48) был аналогично получен из сульфолена (47) и использовался в многостадийном синтезе тиозамещенных хинолизидинов (49), которые являются фрагментами природных и синтетических веществ, обладающих широким спектром биологической активности [49] /схема 1.14/.

БРЬ

+ ТзК=С=0

(а)

(а) ШНСОз, гидрохинон, толуол, 110°С, 4.5 ч

Тандем «десульфонилирование сульфолена - [4+2]-циклоприсоединение» успешно применяется при конструировании супрамолекулярных систем. Так, 1-дифенилфосфонил-2-бром-1,4-циклогексадиен (50), полученный в результате диенового синтеза на основе 3-сульфолена, явился предшественником бензоциклотримера (51), который используется для получения фуллеренов [50] /схема 1.15/.

(а) толуол, 120°С, 18 ч

Схема 1.15

Формирование макроциклической системы ротаксанов* осуществляется с помощью 3-аминометил-4-метил-3-тиолен-1,1-диоксида, за счет аминогруппы которого сульфоленовый цикл соединяется с краун-эфиром (52), и путем десульфонилирования - циклоприсоединения обеспечивает

связывание с макросистемой фуллерена [51] /схема 1.16/.

Схема 1.16

*Ротаксаны - супрамолекулярные структуры, состоящие из молекул «гантелевидной» формы, на которые «надеваются» циклические макромолекулы. Такие системы могут существовать в виде структур с разделенными зарядами представляют интерес как объекты для хранения информации.

Похожая схема была использована для построения мостикового поликатенана (55)* [52]. В данном случае сульфоленовый цикл является поставщиком диена (54), с помощью которого обеспечивается ковалентное связывание отдельных звеньев поликатенана (55). Наличие в структуре сульфолена (53) амидных групп способствует самосборке супрамолекулярной структуры за счет водородных связей /схема 1.17/.

(а) Е^, СНС13/ТГФ, 18°С, 24 ч; (Ь) 140°С, 24 ч

Схема 1.17

*Катенаны - комплексные системы, состоящие из двух или более циклов, продетых один в другой.

Кроме реакции хелетропного десульфонилирования при синтезе циклических систем востребованы и процессы раскрытия сульфоленового кольца по С-S связи, которые могут протекать под действием окислителей или сильных оснований.

Так, обработка сульфоленов сильными основаниями приводит к расщеплению кольца по связи С-8 с образованием анионов, вводимых затем во взаимодействие с электрофилами. В статье [53] описывается серия последовательных превращений, при которых анион (56), образующийся в результате раскрытия цикла 3-сульфолена, взаимодействует с оксиранами. Промежуточный 1-бутадиенил-Р-гидроксиалкилсульфон (57) подвергается внутримолекулярной циклизации, приводящей к синтезу производного 1,4-оксатиана (58) /схема 1.18/.

(а), (Ь)

во,

(56) й

(а) и-Ви1л, ТГФ, -78°С, 15 мин; (Ь) Н20, гпС12; (е)\ / , Н20, ~75°С Зч; (ф К2СОэ °

Схема 1.18

Фиксация сульфинат-иона в форме эфира (59) сопровождается взаимодействием с а-бромкетоном и образованием (^-бутадиенил-Р-оксосульфона (60) [54]. Последующий многостадийный процесс приводит к продуктам региоселективного циклоприсоединения (61), представляющим интерес в плане потенциальной биологической активности [54] /схема 1.19/.

(а), 0>К

^^0

во,

(59)

(с)

отмв

(60)

(ф п-Ви1л, ТГФ, -78°С; (Ъ) Ме381С1, -78°С, 1.5ч; (с) КгСО-СН2Вг, ТВАБ, 18°С, 12 ч

Таким образом, приведенные примеры показывают, что реакции раскрытия тиолендиоксидного цикла занимают важное место в конструировании разнообразных карбо- и гетероциклических систем, не содержащих сульфоленового (сульфоланового) фрагментов.

1.2 Синтезы на основе реакций полиалкилирования 3-сульфоленов

Особое место в анализируемом материале занимают публикации, посвященные последовательному построению сульфолансодержащих полициклов и их превращению в карбоциклические производные. Для решения таких задач используются реакции полиалкилирования 3-сульфо-ленов, всесторонне исследованные научной группой под руководством Ta-Shue Chou (Институт химии, Тайвань).

В основе метода заложено чередование стадий депротонирования тиолендиоксидов под действием сильных оснований, например, гексаметилдисилазида лития (LiHMDS), и алкилирования образующихся анионов дигалогеналканами [55-58]. Авторы установили, что первичный акт алкилирования 3-сульфоленов протекает по атому С2 [55], а направление дальнейшего алкилирования, определяющее структуру конечного бициклического продукта (80-82), зависит от позиции повторного акта депротонирования алкилированного интермедиата и локализации нуклеофильного центра в тиоленилдиоксидном анионе. Представленные в работах [55-57,59] экспериментальные данные выявляют следующие закономерности /схема 1.20/:

• в случае повторного депротонирования атома С2 создается возможность формирования спироциклов (62);

• если повторное депротонирование происходит у атома С5, то образовавшийся тиоленилдиоксидный анион может подвергаться алкилированию по двум реакционным центрам - по атомам С5 и С3;

• алкилирование по атому С3 завершается синтезом конденсированных соединений (63), содержащих в своем составе кольцо 2-сульфолена;

атака по атому С5 завершается синтезом мостиковых структур (64).

я

3,—/—.4

£2 53 802

1лНМБ8 I

ГМФТА, -78°С

Схема 1.20

Оказалось, что формирование спироциклов типа (62) преимущественно происходит при алкилировании 2-триметилсилил-3-сульфолена, вследствие чего авторы определили триметилсилильную группу "региоселективным катализатором" данного направления [56]. В работе [56] описан редкий случай последовательного 2,2- и 5,5-дизамещения: при взаимодействии сульфолена (65) с 1,5-дийодпентаном в присутствии ЫИМОБ в ТГФ-ГМФТА был выделен спиротрицикл (66) с выходом 61 % [56] /схема 1.21/.

эо,

^¡Мез (а), (Ь)

(а) и-Ви1л, ТГФ - ГМФТА, -105°С; (Ь) -105°С, нагрев до 18°С; (с) 1лНМБ8, ТГФ - ГМФТА, -78°С; (ф 18°С

Схема 1.21

Синтез мостиковых структур (64) реализуется при использовании жесткофиксированных алкилирующих агентов, например, 2-метилен-1,3-дийодпропана [55, 59]. В этих случаях десульфонилирование приводит к семичленным карбоциклам (67,68) [59] /схема 1.22/.

(а) ЬШМБЗ, ГМФА - ТГФ, -78°С, 2 ч; (Ь) 1ЛА1Н4, ТГФ, 50°С, 0.5 ч

Схема 1.22

Образование конденсированного бициклического соединения (69), впервые было описано в работе [55] как результат использования двукратного избытка LiHMDS и эквимольного количества 1,3-дийодпропана при взаимодействии с незамещенным 3-сульфоленом /схема 1.23/.

Схема 1.23

Позднее было установлено, что синтез подобных структур возможен и на основе 3-фенилтио-3-сульфолена (70) [58], который оказался удобным субстратом для изучения влияния структуры реагентов на направление процесса циклизации [58, 60] /схема 1.24/.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Серебрянникова, Анна Валерьевна, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Безменова, Т. Э. Состояние и перспективы использования пятичленных циклических сульфонов для синтеза биологически активных веществ / Т. Э. Безменова [и др.] // Физиологически активные вещества. - 1985. - Т. 17. - С. 3-18.

2. Розанцев, Э. Г. Сульфоланы и некоторые аспекты их промышленного применения / Э. Г. Розанцев [и др.] // Химическая промышленность. -1961. - №. 1. - С. 456-460.

3. Толстиков, Г. А. Синтез аналогов антрациклинов, включающих сульфолановый фрагмент / Г. А. Толстиков [и др.] // Журнал органической химии. - 1992. - Т. 28. - №. 1. - С. 190-201.

4. Brant M. G., 3-Sulfolenes and their derivatives: synthesis and application / M. G. Brant, J. E. Wulff // Synthesis. - 2016. - Vol. 48. - N. 1. - P. 1-17.

5. Ефремова, И. Е. Функционализированные производные нитротиолен-1,1-диоксида / И. Е. Ефремова, В. М. Берестовицкая. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2004. - 104 с.

6. Берестовицкая, В. М. Особенности реакционной способности нитротиолен-1,1-диоксидов / В. М. Берестовицкая // Журнал общей химии. - 2000. - Т. 70. - №. 9. - С. 1512-1529

7. Ефремова, И. Е. Галогено- и прототропные превращения в ряду бромнитротиолен-1,1-диоксидов / И. Е. Ефремова, В. В. Абзианидзе, В. М. Берестовицкая // Химия гетероциклических соединений. - 2002. - №. 8. - С. 1153-1154.

8. Вакуленко, М. И. 1-Нитроциклогексен и 3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксид в реакциях с бензоилгидразином и его аналогами / М. И. Вакуленко [и др.] // Журнал общей химии. - 2010. - Т. 80. - №. 11. - С. 1930-1932.

9. Толстиков, Г. А. Синтез и биологическая активность аналогов антибиотиков ряда гидрированного антрахинона / Г. А. Толстиков [и

др.] // Химико-фармацевтический журнал. - 1991. - Т. 25. - №. 11. - С. 39-45.

10. Patil, S. T. Activation of mGlu2/3 receptors as a new approach to treat schizophrenia: a randomized Phase 2 clinical trial / S. T. Patil [et al.] // Nature Medicine. - 2007. - Vol. 13. - N. 9. - P. 1102-1107.

11. Bezuglyi, Yu. V. Sulfur-containing derivatives of five-membered cyclic sulfones. Intramolecular cyclization of isothioureidothiolene 1,1-dioxide salts / Yu. V. Bezuglyi [et al.] // Chemistry of Heterocyclic Compounds. - 1988. -Vol. 24. - N. 1. - P. 92-95.

12. Brant, M. G. A rigid bicyclic platform for the generation of conformationally locked neuraminidase inhibitors / M.G. Brant, J. E. Wulff // Organic Letters. -2012. - Vol. 14. - N. 23. - P. 5876-5879.

13. Chou, T.-S. Total synthesis of racemic Selina-3,7(11)-diene, a-selinene, and a-eudesmol / T.-S. Chou, S.-J. Lee, N.-K. Yao // Tetrahedron. - 1989. Vol. 45. - N. 13. - P. 4113-4124.

14. Nicolaou, K. C. A remarkably simple, higly efficient, and stereselective synthesis of steroids and other polycyclic systems. Total synthesis of estra-1,,3,5(10)-trien-17-one via intramolecular capture of o-quinodimethanes generated by cheletropic elimination of sulfur dioxide / K.C. Nicolaou, W. E. Baanette, P. Ma // Journal of Organic Chemistry. - 1980. - Vol. 45. - N 8. -P. 1463-1470.

15. Shing, T. K. M., Tang Y. Synthesis of optically active tetracyclic quassinoid skeleton / T. K. M. Shing, Y. Tang // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. - 1994. - Vol. 12. - P. 1625-1631.

16. Берестовицкая, В. М. 2-Бензилиден-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксид в реакциях с СН-кислотами / В. М. Берестовицкая [и др.]// Журнал органической химии. - 2009. - Т. 45. - №. 12. - С. 1818-1821.

17. Хлебников, А.Ф. Современная номенклатура органических соединений или как правильно называть органические вещества / А. Ф. Хлебников, М. С. Новиков. - СПб.: Профессионал, 2004. - 432 с.

18. ACD/Labs ChemSketch, Program Version C10E41, http://www.acdlabs.com

19. Рамш, С. М. Руководство по составлению названий гетероциклических соединений (с примерами и задачами) : учебное пособие / С. М. Рамш. -СПб. : ХИМИЗДАТ, 2009. - 408 с.

20. Кан, Р. Введение в химическую номенклатуру / Р. Кан , О. Дермер. - М. : Химия, 1983. - 224 с.

21. Nakayama, J. Chemistry of thiophene 1,1-dioxides / J. Nakayama, Y. Sugihara // Topics in Current Chemistry. - 1999. - Vol. 205. - P. 131-195.

22. Gronowitz, S. Synthetic uses of ring-opening and cycloaddition reactions of thiophene-1,1-dioxides / S. Gronowitz // Phosphorus, Sulfur and Silicon and Related Elements . - 1993. - Vol. 74. N. 1-4. P. 113-138.

23. Chou, T.-S. Use of substituted 3-sulfolenes as precursors for 1,3-butadienes / T.-S. Chou // Organic Preparations and Procedures International. - 1989. -Vol. 21. - N. 3. - P. 257-296.

24. Новицкая, Н. Н. Синтез производных сульфоленов и сульфоланов / Н. Н. Новицкая [и др.] // Органические соединения серы. Рига. - 1980. - Т. 2. -С. 157-166.

25. Безменова, Т. Э. Химия тиолен-1,1-диоксидов / Т. Э. Безменова. - Киев: Наукова Думка, 1981. - 291 с.

26. Безменова, Т. Э. Состояние и перспективы использования пятичленных циклических сульфонов для синтеза биологически активных веществ / Т. Э. Безменова // Физиологически активные вещества. - 1985. - Т. 17. - С. 3-18.

27. Толстиков, Г. А. Синтетические трансформации высших терпеноидов и алкалоидов / Г. А. Толстиков [и др.] // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения -2002. - Т. 2. - №. 7. - С. 9-20.

28. Perekalin, V. V. Nitroalkenes (Conjugated nitro compounds) / V. V. Perekalin, E. S. Lipina, V. M.Berestovitskaya, D. A. Efremov. - New York: John Wiley and Sons, 1994. - 256 р.

29. Ефремова, И. Е. Полинитропроизводные ряда тиолен-1,1-диоксида / И. Е. Ефремова, Л. В. Лапшина, В. М. Берестовицкая // Известия РГПУ. -2002. - № 3 (4). С. 104-117.

30. Efremova, I. E. Synthesis and chemical properties of polynitro- and halonitrothiolene 1,1-dioxides / I. E. Efremova, V. M. Berestovitskaya // Targets in Heterocyclic Systems. - 2003. - Vol. 7. - P. 278-293.

31. Kiriazis, A. Stereoselective synthesis of (3-aminodecahydro-1,4-methanonaphthalen-2-yl)methanols targeted to the C1 domain of protein kinase C / A. Kiriazis [et al.] // Tetrahedron. - 2011. - Vol. 67. - N. 45. - P. 8665-8670.

32. Eid, A. A. Novel carbocyclic nucleoside analogs suppress glomerular mesangial cells proliferation and matrix protein accumulation through ROS-dependent mechanism in the diabetic milieu / A. A. Eid [et al.] // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. - 2013. - Vol. 23. N. 1. - P. 174-178.

33. Khan, F. A. Synthesis of oxa-bridged derivatives from Diels-Alder bis-adducts of butadiene and 1,2,3,4-tetrahalo-5,5-dimethoxycyclopentadiene / F. A. Khan, K. Parasuraman // Beilstein Journal of Organic Chemistry. - 2010. -Vol. 6. - N. 64.

34. Chou, T.-S. Total synthesis of racemic Selina-3,7(11)-diene, a-selinene, and a-eudesmol / T.-S. Chou, S.-J. Lee, N.-K. Yao // Tetrahedron. - 1989. - Vol. 45. - N. 13. P. 4113-4124.

35. Chou, T.-S. Convenient syntheses of hydroindans and hydronaphthalenes / T.-S. Chou, H.-H. Tso, L.-J. Chang // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1985. Vol. 4. - P. 236-237.

36. Tso, H.-H. Synthetic applications of the direct alkylation reactions of 3-sulfolenes / H.-H. Tso [et.al] // Journal of the Chinese Chemical Society. -1985. - Vol. 32. - N. 3. - P. 333-340.

37. Chou, S.-S. P. Intramolecular Diels-Alder reactions via sulfone-substituted 3-sulfolenes / S.-S. P. Chou [et al.] // Journal of Organic Chemistry. - 1994. -Vol. 59. - N. 8. - P. 2010-2013.

38. Lee, S.-J. A short, stereoselective synthesis of the eudesmane sesquiterpene Selina-3,7(11)-diene / S.-J. Lee, T. S. Chou // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1988. - Vol. 17. - P. 1188-1189.

39. Nicolaou, K. C. A remarkably simple, higly efficient, and stereselective synthesis of steroids and other polycyclic systems. Total synthesis of estra-1,,3,5(10)-trien-17-one via intramolecular capture of o-quinodimethanes generated by cheletropic elimination of sulfur dioxide / K. C. Nicolaou, W. E. Baanette, P. Ma // Journal of Organic Chemistry. - 1980. - Vol. 45. - N. 8. -P. 1463-1470.

40. Shing, T .K. M., Tang Y. Synthesis of optically active tetracyclic quassinoid skeleton / T .K. M. Shing, Y. Tang // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1.- 1994. - Vol. 12. - P. 1625-1631.

41. Lathbury, D. C., Parsons P.J., Pinto I. A route to the pyrrolizidine ring system using novel radical cyclisation / D. C. Lathbury, P. J. Parsons, I. Pinto // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1988. - Vol. 2. - P. 81-82.

42. Leonard, J. A sulfolene-based intramolecular Diels-Alder approach to the synthesis of manzamine A / J. Leonard [et al.] // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. - 1994. - Vol. 17. - P. 2359-2361.

43. Leonard, J. A short synthesis of apoyohimbines via a sulfolene based intramolecular Dials-Alder reaction / J. Leonard, D. Appleton, S. P. Fearnley // Tetrahedron Letters. - 1994. - Vol. 35. - N. 7. - P. 1071-1074.

44. Leonard, J. A one-pot tandem Pictet-Spengler-Diels-Alder synthesis of apoyohimbines from 3-carbomethoxy-2-(formylmethyl)-3-sulfolene / J. Leonard, A. B. Hague, M. F. Jones // Tetrahedron Letters. - 1997. - Vol. 38. - N. 17. - P. 3071-3074.

45. Schmitthenner, H. F. Total synthesis of elaeokanine A / H. F. Schmitthenner, S. M. Weinred // Journal of Organic Chemistry. - 1980. - Vol. 45. - N. 16. -P. 3372-3373.

46. Mcintosh, J. M. Dihydrothiophenes, part VIII. 2-Carbomethoxy-1,3-butadiene: a convenient synthesis of a stable precursor and a survey of its Diels-Alder reaction / J. M. Mcintosh, R. A. Sieler // Journal of Organic Chemistry. - 1978. - Vol. 43. - N. 23. - P. 4431-4433.

47. Nomoto, T. Synthesis of (±)-epi-lupinine using regioselective alkylation of functionalized 3-sulfolene / T. Nomoto, H. Takayama // Heterocycles. - 1985.

- Vol. 23. - N. 11. - P. 2913-2916.

48. Chou, S.-S. P. Synthesis of sulfur-substituted quinolizidines and pyrido[1,2-a]azepines by ring-closing metathesis / S.-S. P. Chou [et.al] // Tetrahedron. -2007. - Vol. 63. - N. 34. - P. 8267-8273.

49. Chou, S.-S. P. Synthesis and reactions of sulfur-substituted a,P-unsaturated and Y-lactones / S.-S. P. Chou, W.-S. Wu // Tetrahedron. - 2014. - Vol. 70. -N. 10. - P. 1847-1854.

50. Padovan, P. 1-Bromo-2-(diphenylphosphinoyl)ethyne and 1-bromo-2-(p-tolylsulfinyl)ethyne: versatile reagents eventually leading to benzocyclotrimers / P. Padovan [et al.] // Tetrahedron Letters. - 2009. - Vol. 50. - N. 17. - P. 1973-1976.

51. Rajkumar, G. A. Prolongation of the lifetime of the charge-separated at low temperatures in a photoinduced electron-transfer system of [60]fullerene ande ferrocene moieties tethered by rotaxane structures / G. A. Rajkumar [et al.] // The Journal of Phisical Chemistry B. - 2006.- Vol. 110. - N. 13. - P. 65166525.

52. Watanabe, N. Bridged polycatenane / N. Watanabe [et al.] // Marcomolecules.

- 2004. - Vol. 37. - N. 18. - P. 6663-6666.

53. Chumachenko, N. Synthesis of P-hydroxy sulfones via opening of hydrophilic epoxides with zinc sulfinates in aqueous media / N. Chumachenko, P. Sampson // Tetrahedron. - 2006. - Vol. 62. - N. 18. - P. 4540-4548.

54. Chumachenko, N. P-Acyloxysulfonyl tethers for intramolecular Dials—Alder cycloaddition reactions / N. Chumachenko [et al] // Organic Letters. - 2005. -Vol. 7. - N. 15. - P. 3203-3206.

55. Chou, T.-S. One-pot multialkilation reactions of sulphol-3-enes / T.-S. Chou, L. J. H.-H. Chang, Tso // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. - 1986. - P. 1039-1042.

56. Tso, H.-H. Control of regioselectivity in the alkylation of 2-trimethylsilyl-2,5-dihydrothiophene 1,1-dioxide. A route for 2,2-dialkylation / H.-H. Tso, T.-S. Chou, W.-C. Lee // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1987. - Vol. 12. - P. 934-935.

57. Chou, T.-S. Dialkylative cyclization of 3-sulfolenes with 1,3-diidopropane and 1,2-bis(bromomethyl)benzene / T.-S. Chou, C. Y. Chang // Journal of Organic Chemistry. - 1991. - Vol. 56. - N. 14. - P. 4560-4563.

58. Chou S.-S.P., Sung C.-C., Sun D.-J. Dialkylative cyclization reactions of 3-(phhenylthio)-3-sulfolenes / S.-S. P. Chou, C.-C. Sung, D.-J. Sun // Journal of the Chinese Chemical Society. - 1992. Vol. 39. - P. 333-338.

59. Chou, T.-S. A cyclization approach to functionalized seven-member carbocycles/ T.-S. Chou, S.-J. Lee, H.-H. Tso // Journal of Organic Chemistry. - 1987. - Vol. 52. - N. 23. - P. 5082-5085.

60. Chou, S.-S.P. Spirodialkylation of 3-(phenylthio)-3-sulfolene and subsequent synthetic transformations / S.-S. P. Chou, C.-C. Sung // Journal of the Chinese Chemical Society. - 1989. - Vol. 36. - N. 6. - P. 601-607.

61. Wong, S. S. Y. Dipolar addition to cyclic vinyl sulfones leading to dual conforamation tricycles / S. S. Y. Wong [et al.] // Beilstein Journal of Organic Chemistry. - 2013. - Vol. 9. - P. 1419-1425.

62. Brant, M.G. Tandem Vinylogous 1,2-Addition/ Anionic Oxy-Cope Reaction Leading from Butadiene Sulfone to an Orthogonally Functionalized Bicycle / M. G. Brant, C. M. Bromba, J. E. Wulff // The Journal of Organic Chemistry.

- 2010. - Vol. 75. - N. 19. - P. 6312-6315.

63. Brant, M.G. A rigid bicyclic platform for the generation of conformationally locked neuraminidase inhibitors / M. G. Brant, J. E. Wulff // Organic Letters.

- 2012. - Vol. 14. - N. 23. - P. 5876-5879.

64. Brant, M.G. Diastereoselective tandem reactions of substituted 3-sulfolenes with bis-vinyl ketones leading to highly functionalized bicyclic and tricyclic frameworks / M. G. Brant [et al.] // Organic & Biomolecular Chemistry. -2015. - Vol. 13. P. 4581-4588.

65. Leonard, J. Preparation of substituted 3-sulfolenes and their use as precursors for Diels-Alder dienes / J. Leonard, A. B. Haque, J. A. Knight // Organosulfur Chemistry. - 1998. - Vol. 2. - P. 229-292.

66. Chou, T.-S. Preparation and reactions of thiazole-fused 3-sulfolenes. Useful precursors to o-dimethylene thiazoles / T.-S. Chou, C.-Y. Tsai // Tetrahedron Letters. - 1992. Vol. 33. - N. 29. - P. 4201-4204.

67. Макаренко, А. Г. Взаимодействие солей №алкил(арил)дитио-карбаминовых кислот с 3,4-дизамещенными 2-тиолен-1,1-диоксидами / А. Г. Макаренко [и др.] // Украинский химический журнал. - 1994. - Т. 60. - № 8. - С. 588-591.

68. Макаренко, А. Г. Синтез 3-алкил(арил)-4,6-дигидро-3-Н-тиено [3,4-d]-2-тион-5,5-диоксидов / А. Г. Макаренко [и др.] // Химия гетероциклических соединений. - 1995. - № 12. С. 1693-1694.

69. Ando, K. Heteroatomic-fused 3-sulfolenes / K. Ando, H. Takayama // Heterocycles. - 1994. - Vol. 37. - N. 2. - P. 1417-1439.

70. Suzuki, T. Novel building block, furan-annelated 3-sulpholene; Diels-Alder reactions of 4,6-dihydrothieno[3,4-c]furan ^-dioxide / T. Suzuki [et al.] // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1990. - Vol. 23. - P. 1687-1689.

71. Alder, R. W. Intermediates for the synthesis of liner chains of 1,2:4,5-fused cyclohexa-1,4-diene rings and beltenes by repeated Dials-Alder reactions / R. W. Alder [et al.] // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. -1994. - Vol. 21. - P. 3071-3077.

72. Gschwend, H. W. 1-(p-Chlorophenyl)-3,4-dimethylenepyrrolidine, a new pyrrole isomer / H. W. Gshwend, H. Haider // The Journal of Organic Chemistry. - 1972. - Vol. 37. - N. 1. - P. 59-61.

73. Chou, T.-S. Reactions of nucleophiles with 3,4-bis(bromomethyl)-2,5-dihydrothiophene-1,1-dioxide / T.-S. Chou, H. S. Chun // Heterocycles. -1986. - Vol. 24. - N. 8. - P. 2303-2309.

74. Chou, T.-S. Facile synthesis of 4,6-dihydrothieno[3,4-è]thiophene 5,5-dioxide. A synthetic equivalent of 2,3-dihydro-2,3-dimethylenethiophene / T.-S. Chou, C.-Y. Tsai // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1991, 18, 1287-1288.

75. Chou, T.-S. Synthesis of furan-fused 3-sulfolene. A stable precursor to furan analogue of o-quinodimethane / T.-S. Chou, C.-Y. Tsai // Heterocycles. -1992. - Vol. 34. - N. 4. - P. 663-666.

76. Chou, T.-S. A New synthesis of pyrrolo-3-sulfolenes / T.-S. Chou, C.-Y. Tsai // Journal of the Chinese Chemical Society. - 1993. - Vol. 40. - N. 6. - P. 581-585

77. Suzuki, T. Novel building block, furan-an nelated 3-sulpholene; Diels-Alder reactions of 4,6-dihydrothieno[3,4-c]furan 1,1-dioxide / T. Suzuki [et al.] // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1990, 23, 1687-1689.

78. Suzuki, T. Diels-Alder reaction of 4,6-dihydrothieno[3,4-c]furan-5,5-dioxide with quinones: stereoselective synthesis of quinone-annelated 2,3-bis(methylene)-7-oxabicyclo[2.2.1]heptahes / T. Suzuki, K. Kubomura, H. Takayama // Chemical and Pharmaceutical Bulletin. - 1991. - Vol. 39. - N. 8. - P. 2164-2166.

79. Ando, K. Novel formation of dienes with greater steric congestion resulting from the Diels-Alder reaction-desulfonylation sequence of 4-acyl-4#,6#-thieno[3,4-c]furan 5,5-dioxides / K. Ando [et al.] // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1992. - N. 12. - P. 870-873.

80. Ando, K. New building blocks, 3,5-dihydro-1H-thieno[3,4-c] pyrrole 2,2-dioxides; preparation and their Diels-Alder reactions with dimethyl

acetylenedicarboxylate / K. Ando [et al.] // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1992. - N. 16. - P. 1100-1102.

81. Kräutler, B. Ein symmetrished tetrasulfolenoporphyrin als reaktivbaustein (A symmetrical tetrasulfolenoporphyrin as reactive building block) / B. Kräutler, C. S. Sheehan, A. Reider // Helvitica Chimica Acta. - 2000. - Vol. 83. - N. 3. - P. 583-591.

82. Ando, K. Diels-Alder reaction of 3,5-dihydro-1H-thieno[3,4-c]pyrrole 2,2-dioxides with alkene dienophiles; facile preparation of 4,5,6,7-tetrahydroisoindoles / K. Ando [et al.] // Synlett. - 1994. - Vol. 9. - P. 741742.

83. Tso, H.-H. A facile preparation of 3-chloro-4-acyl-3-sulfolenes as common intermediates for the synthesis of thieno-, pyrazolo- and isoxazolo-3-sulfolenest / H.-H. Tso, N.-C. Yang, Y.-M. Chang // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1995. - N. 13. - P. 1349-1350.

84. Banert, K. Generation of highly strained 2,3-bridged 2H-azirines via cycloaddition reactions of 2-azidobuta-1,3-dienes and photolysis of the resulting cyclic vinyl azides / K. Banert [et al.] // Tetrahedron. - 2013. - Vol. 69. - N. 11. - P. 2501-2508.

85. Banala, S. 3,5-Dihydro-2H-thieno[2,3-c]pyrrole 1,1-dioxide - a new simple pyrrole unit / S. Banala, K. Wurst, B. Kräutler // Helvitica Chimica Acta. -2010. - Vol. 93. - N. 6. - P. 1192-1198.

86. Mukhamedova, L. A. Sulfolenes in Reactions with some 1,3-dipolar reagents. / L. A. Mukhamedova [et al.] // Chemistry of Heterocyclic Compounds. - 1976. - N. 12. - P. 1182-1183.

87. Chaloner, L. M. A new route to heterocyclic fused 2,5-dihydrothiophene S,S,-dioxides: formation of pyrazole analogues of o-xylylenes / L. M. Chaloner [et al.] // Tetrahedron Letters. - 1991. - Vol. 32. - N. 51. - P. 76097612.

88. Ghabrial, S. S. Reactions with sulfolenes. "Criss-cross" additional of aldazines: synthesis of several new annelated pyrazolo[1,2-a]pyrazole / S. S.

Ghabrial // Phosphorus, Sulffur, and Silicon and the Related Elements. -1993. Vol. 84. - P. 17-22.

89. Durust, Y. Microwave-assisted regioselective [1,3]-dipolar cycloaddition of 3-methyl-2-(substitutedbenzylidene)-5-oxopyrazolidin-2-ium-1-ides to benzo-thiophene 1,1-dioxide / Y. Durust, E. Sagirli, A. Sagirli // Turkish Journal of Chemistry. - 2015. - Vol. 39. - N. 4. - P. 789-800.

90. Ермолаева, Н.А. 1,3-Диполярное циклоприсоединение нитрилоксидов к тиолен-1,1-диоксиду / Н. А. Ермолаева [и др.] // Башкирский химический журнал. - 2009. - Т. 16. - № 2. - С. 104-107.

91. Albini, F.M. Regiochemistry of cycloadditions of nitrile oxides to thiophene and benzothiophene 1,1-dioxides / F. M. Albini [et al.] // Tetrahedron. - 1982. - Vol. 38. - N. 24. - P. 3629-3639.

92. Subramanian T. Facile synthesis of 3-aroyl-3-sulfolenes through cycloadditions of arylnitrile oxides & 3-sulfolene / T. Subramanian [et al.] // Synthetic Communications. - 1997. - Vol. 27. - N. 15. - P. 2557-2562.

93. Серебрянникова А.В., Лапшина Л.В., Ефремова И.Е., Берестовицкая В.М. Нитротиолен-1,1-дииоксиды в реакциях с арилгидразонами // Сборник тезисов V научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "НЕДЕЛЯ НАУКИ-2015". СПб.: Изд-во СПбТИ(ТУ). 25-27 марта 2015. С. 69.

94. Ефремова, И. Е. Галогеннитро- и полинитротиолен-1,1-диоксиды: синтез, строение и реакционная способность : дисс. ... д-ра. хим. наук: 02.00.03. / И. Е. Ефремова ; РГПУ им. А.И. Герцена. - СПб, 2004 - 312 с.

95. Берестовицкая, В.М. Нитрогетероциклические соединения ряда тиолен-1,1-диоксида и его фосфор- и кремнийсодержащих структурноподобных аналогов : дисс. ... д-ра. хим. наук: 02.00.03. / В. М. Берестовицкая ; ЛГПИ им. А.И. Герцена. - Л., 1988. - 446 с.

96. Сперанский, Е. М. Синтез и химические превращения нитросульфоленов: дисс. ... канд. хим. наук: 02.00.03. / Е. М. Сперанский ; ЛГПИ им. А.И. Герцена. - Л., 1975. - 147 с.

97. Васильева, М. В. Синтез, строение и нуклеофильные реакции замещенных нитросульфодиенов ряда 2-метилен-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксида: дисс. ... канд. хим. наук: 02.00.03. / М. В. Васильева ; ЛГПИ им. А.И. Герцена. - Л., 1986. - 198 с.

98. Васильева, М. В. Синтез и строение s-транс-фиксированных нитросульфодиенов / М. В. Васильева [и др.] // Журнал органической химии. - 1986. - Т. 22. - №. 2. - С. 428-434.

99. Берестовицкая, В. М. Электрофильные свойства гетероциклических нитросульфодиенов по результатам электрохимических кинетических исследований и квантово-механических расчетов / В. М. Берестовицкая [и др.] // Журнал общей химии. - 1991. - Т. 61. - №. 2. - С. 351-358.

100. Паперно, Т. Я. Инфракрасные спектры нитросоединений / Т. Я. Паперно, В. В. Перекалин. - Л.: ЛГПИ им. А.И. Герцена, 1974. - 185 с.

101. Васильева, М. В. Взаимодействие 2-арилиден-3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксидов с аминами / М. В. Васильева [и др.] // Журнал органической химии. - 1988. - Т. 24. - №. 2. - С. 436-443.

102. Днепровский, А. С.; Темникова, Т. И. Теоретические основы органической химии Издательство: Л.: Химия; Издание 2-е, перераб. 560 страниц; 1991 г.

103. Серебрянникова, А. В. Нитросульфодиены ряда 2-бензилиден-3-метил-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксида в реакциях с ароилгидразинами / Л. В. Лапшина, А. В. Серебрянникова [и др.] // Журнал общей химии. - 2014. - Т. 84. - Вып. 8. - С. 1293-1298.

104. Машковский, М. Д. Лекарственные средства / М. Д. Машковский. - М.: Новая волна, 2012. - 1216 с.

105. Flanagan J. E., Haury V. E. Gun propellant containing nitroaminoguanidine. Пат. 4373976 США; заявл. 09.03.77; опубл. 15.02.83. - 2 с.

106. Jankowiak E., Lane G., Niles E. Pyrotechnic disseminating system. Пат. 3856933 США; заявл. 08.09.70; опубл. 24.12.74. - 5 с.

107. Серебрянникова, А. В. Синтез новых представителей бициклов с конденсированными кольцами сульфолана и пиразолидина / И. Е. Ефремова, А. В. Серебрянникова [и др.] // Журнал общей химии. - 2016.

- Т. 86. - Вып. 3. - С. 481-488.

108. Serebryannikova, A. V. Synthesis of 3-aryl-6a-methyl-6-nitro-1-phenylhexahydrothieno[2,3-d]pyrazole 4,4-dioxides / V. M. Berestovitskaya, A. V. Serebryannikova [et al.] // Mendeleev Communications. - 2015. - Vol. 25. - N. 3. - P. 191-192.

109. Halimehjani, A. Z. Part I: Nitroalkenes in the synthesis of heterocyclic compounds / A. Z. Halimehjani, I. N. N. Namboothiri, S. E. Hooshmand // RSC Advances. - 2014. - Vol. 4. - N. 89. - P. 48022-48084.

110. Halimehjani, A. Z. Nitroalkenes in the synthesis of carbocyclic compounds / A. Z. Halimehjani, I. N. N. Namboothiri, S. E. Hooshmand // RSC Advances.

- 2014. - Vol. 4. - N.59. - P. 31261-31299.

111. Benjamin, D. R. Mushrooms: poisons and panaceas — a handbook for naturalists, mycologists and physicians / D. R. Benjamin. - New York: W.H. Freeman & Company, 1995. -306 p.

112. Kang, Y. K. Synthesis and antibacterial activity of new carbapenems containing izoxazole moiety / Y. K. Kang [et al.] // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. - 2000. - Vol. 10. - N. 2. - P. 95-99.

113. Chiacchio, U. Enantioselective syntheses and cytotoxicity of N,O-nucleosides / U. Chiacchio [et al.] // Journal of Medicine Chemistry. - 2003. - Vol. 46. -N. 17. - P. 3696-3702.

114. Serebryannikova, A. V. Synthesis of bicyclic systems containing fused sulfolane and isoxazolidine rings / I. E. Efremova, A. V. Serebryannikova [et al.] // Chemistry of Heterocyclic Compounds. - 2018. - Vol. 54. - N. 1. - P. 76-82.

115. Tufariello, J. J. "Nitrones", in 1,3-Dipolar Cycloaddition Chemistry / ed. by A. Padwa, Vol. 2. Nitrones. - New York : Wiley, 1984. - p. 83-168.

116. Confalone, P. N. The [3 + 2] Nitrone-Olefin Cycloaddition Reaction / P. N. Confalone, E. M. Huie // Organic Reactions. - 1988. - Vol. 36. - P. 1-73.

117. Asaoka, M. Synthesis of (±)-pyrenophorin utilizing 1,3-dipolar cycloaddition of silyl nitronate for the construction of 16-membered ring / M/ Asaoka, T. Mukuta, H. Takei // Tetrahedron Letters. - 1981. - Vol. 22. -N. 8. - P. 735-738.

118. Padwa, A. New synthesis of .beta.-lactams based on nitrone cycloaddition to nitroalkenes / A. Padwa, K. F. Koehler, A. Rodriguez // The Journal of Organic Chemistry. - 1984. - Vol. 49. - N. 2. - P. 282-288.

119. Black, D. St. C. 1,3-Dipolar Cycloaddition reactions of nitrones / D. St. C. Black, R. F. Crozier, V. C. Davis // Synthesis. - 1975. - N. 4. - P. 205-221.

120. Hawker C. J. New polymer Synthesis by nitroxide mediated living radical polymerizations / C. J. Hawker, A. W. Bosman, E. Harth // Chemical Reviews. - 2001. - Vol. 101. - N. 12. - P. 3661-3688.

121. Houk, K. N. "Theory of 1,3-Dipolar Cycloadditions", in 1,3-Dipolar Cycloaddition Chemistry / ed. by A. Padwa, Vol. 2. Theory of 1,3-Dipolar Cycloadditions. - New York : Wiley-Interscience, 1984. - p. 407-450.

122. Meyers, A. J. Heterocycles in Organic Synthesis / A. J. Meyers. - New York: Wiley, 1974. -332 p.

123. Comprehensive Organic Synthesis / ed. by B. M. Trost, I. Fleming Vol. 4. Additions to and substitutions at CC n-bonds. - Oxford : Pergamon Press, 1991. - 1168 p.

124. Torsell, K.B.G. Nitrile oxides, nitrones and nitronates in organic synthesis / K. B. G. Torssell. - New York; Weinheim: VCH, Corp., 1988 - 332 p.

125. Irlapati, N. R. Regio- and stereospecific [3+2] cycloaddition of an unusual nitrone derived from a N-hydroxy-2-pyridone with medium ring enones / N. R. Irlapati [et al.] // Tetrahedron. - 2005. - Vol. 61. - N. 7. - P. 1773-1784.

126. O'Neil, I. A. The synthesis of chiral functionalised morpholine N-oxide using a tandem Cope elimination/reverse-Cope elimination protocol / I. A. O'Neil [et al.] // Tetrahedron Letters. - 2004. - Vol. 45. - N. 18. - P. 3655-3658.

127. Banerji, A. Unexpected cycloadducts from 1,3-dipolar cycloaddition of 3,4-dehydromorpholine N-oxide to N-cinnamoyl piperidines - first report of the novel formation of 2:1 cycloadducts / A. Banerji [et al.] // Tetrahedron Letters.

- 2005. - Vol. 46. - N. 15. - P. 2619-2622.

128. Saito, T. Evaluation of chiral bidentate ligand-metal complexes in asymmetric 1,3-dipolar cycloaddition reaction of nitrones with 3-alkenoyl-2-oxazolidinones / T. Saito [et al.] // Tetrahedron Letters. - 2004.- Vol. 45. - N. 52. - P. 9581-9584.

129. Guillen, M. G. Reaction of D-galactose phenylhydrazone with nitroalkenes: synthesis of pentahydroxypentylpyrazoles / M. G. Guillen, J. L. C. Jimenez // Carbohydrate Research. - 1988. - Vol. 180. - N. 1. - P. 1 - 17.

130. Бельская, Н. П. Гидразоны как субстраты в реакциях циклоприсоединения / Н. П. Бельская, А. И. Елисеева, В. А. Бакулев// Успехи химии. - 2015. - Т. 84. - № 12. - С. 1226-1257.

131. Uddin, M. J. Sythesis and structure of condensed heterocycles derived from intramolecular 1,3-dipolar cycloaddition of transient and enantiomerically pure a-allylamino nitrones and nitrile oxides in a nigh level of diastereoselectivity / M. J. Uddin [et al.] // Synthesis, 2000, 3, 365-374.

132. Deng, X. Reaction of N-monosubstituteedhydrazones with nitroolefins: a novel regioselectivepyrazolessythesis / X. Deng, N. S. Mani // Organic Letters. - 2006. - Vol. 8. - N. 16. - P. 3505 - 3508.

133. Kobayashi, S. Asymmetric intramolecular [3+2] cycloaddition reactions of acylhydrazones/olefins using a chiral zirconium catalyst / S. Kobayashi [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2002. - Vol. 124. - N. 46.

- P. 13678-13679.

134. Shirakawa, S. A simple and general chiral silicon Lewis acid for asymmetric synthesis: highly enantioselective [3+2] acylhydrazone - enol ether cycloadditions /S. Shirakawa, P. J. Lombardi, J. L. Leighton // Journal of the American Chemical Society. 2005. Vol. 127. - N. 28. - P. 9974-9975.

135. Chuang T.-H. Applications of Aziridinium Ions: selective syntheses of pyrazolidin-3-ones and pyrazolo[1,2-a]pyrazoles / T.-H. Chuang, K. B. Sharpless // Helvetica Chimica Acta. - 2000. - Vol. 83. - N. 8. - P. 17341743

136. Pietrusiewicz, K. M. Asymmetric and doubly asymmetric 1,3-dipolar cycloadditions in the synthesis of enantiopure organophosphorus compounds / K. M. Pietrusiewicz [et al.] // Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements. - 1999. - Vol. 144. - N. 1. - P. 389-392.

137. Kobayashi, S. Lewis acid-mediated [3+2] cycloaddition between hydrazones and olefins / S. Kobayashi [et al.] // Tetrahedron Letters. - 2003. - Vol. 44. -N. 16. - P. 3351-3354.

138. Taborski, W. Synthesis and properties of azoles and their derivatives 35. Regioselectivity and stereoselectivity of the [2+3]-cycloaddition of phenyl nitrones to 1-decene / W. Taborski, A. Bodura, A. Baranski // Chemistry of Heterocyclic Compounds. - 1998. - Vol. 34. - N. 3. - P. 339-343.

139. Chen, W. Organocatalytic and Stereoselective [3+2] Cycloadditions of Azomethine Imines with a,ß-Unsaturated Aldehydes / W. Chen [et al.] // Advanced Synthesis & Catalysis. - 2006. Vol. 348. - N. 14. - P. 1818-1822.

140. Chen, W. Enantioselective 1,3-Dipolar Cycloaddition of Cyclic Enones Catalyzed by Multifunctional Primary Amines: Beneficial Effects of Hydrogen Bonding / W. Chen [et al.] // Angewandte Chemie International Edition. - 2007. - Vol. 46. - N. 40. - P. 7667-7670.

141. Hashimoto, T. Catalyctic Enantioselective 1,3-Dipolar Cycloaddition of C,N-Cyclic Azomethine Imines with a,ß-Unsaturated Aldehydes / E. Hashimoto [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2010. - Vol. 132. - N. 12. - P. 4076-4077.

142. Hong, L. Enantioselective 1,3-dipolar cycloaddition of methyleneindolinones and NN'-cyclic azomethine imines / L. Hong [et al.] // Chemical Communication. - 2013. Vol. 49. - N. 60. - P. 6713-6715.

143. Pineiro, M. Microwave-assisted 1,3-dipolar cycloaddition: an eco-friendly approach to five-membered heterocycles / M. Pineiro, M. V. D. Pinho e Melo // European Journal of Organic Chemistry. - 2009. - N 31. - P. 5287-5307.

144. Banerji, A. 1,3-Dipolar Cycloadditions. Part XII - Selective Cycloaddition Route to 4-Nitroisoxazolidine Ring Systems / A. Banerji [et al.] // Journal of Heterocyclic Chemistry. - 2007. - Vol. 44. - N. 5. - P. 1045-1049.

145. Morozov, D. A. Synthesis of a chiral C2-symmetric sterically hindered pyrrolidine nitroxide radical via combined iterative nucleophilic additions and intamolecular 1,3-dipolar cycloadditions to cyclic nitrones // D. A. Morozov [et al.] // The Journal of Organic Chemistry. - 2012. - Vol. 77. - N. 23. - P. 10688-10698.

146. Guerrand, H. D. S. Cascade cyclization, dipolar cycloaddition of azomethine imines for the synthesis of pyrazolidines / H. D. S. Guerrand, H. Adams, I. Coldham // Organic & Biomolecular Chemistry. - 2011. - Vol. 9. - N. 22. -P. 7921-7928.

147. Korotaev, V. Yu. Stereoselective synthesis of N-unsubstituted pyrazolidines from 3-nitro-2-trichloromethyl-2H-chromenes and hydrazine hydrate / V. Yu. Korotaev [et al.] // Mendeleev Communications. - 2007. - Vol. 17. - N. 1. -Р. 52-53.

148. Рулёв, А. Ю. Аза-реакция Михаэля: достижения и перспективы / А. Ю. Рулёв // Успехи химии. - 2011. - Т. 80. - №. 3. - С. 211-232.

149. Титце, Л. Домино-реакции в органическом синтезе / Л. Титце, Г. Браше, К. Герике ; пер. с англ. - М: Бином. Лаборатория знаний, 2010. - 671 с.

150. Горобец, Е. В. Тандемные превращения, инициируемые и определяемые реакцией Михаэля / Е. В. Горобец, Мифтахов М. С., Валеев Ф. А. // Успехи химии. - 2000. - Т. 69. - № 12. - С. 1091-1110.

151. Baldwin, J. E. Rules for ring closure / J. E. Baldwin // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1976. - N. 18. - P. 734736.

152. Берестовицкая, В. М. Изомерные превращения в ряду замещенных 4-нитро-2- и 3-тиолен-1,1-диоксидов / В. М. Берестовицкая [и др.] // Журнал органической химии. - 1993. - Т. 29. №. 2. - С. 368-376.

153. Coms, F. D. 1,3-Diphenyl-1,3-cyclopentanediyl: A remarkably stable localized biradical / F. D. Coms, D. A. Dougherty // Tetrahedron Letters. -1988. - Vol 29. - N. 31. - P. 3753-3756.

154. Hogenkamp, D. J. Synthesis and decomposition of two cyclic (four-ring)azo compounds (.DELTA.1-1,2-diazetines) / D. J. Hogenkamp, F. D. Greene // The Journal of Organic Chemistry. - 1993. - Vol 58. - N. 20. - P. 5393-5399.

155. Общая органическая химия / под ред. Д. Бартона, У. Д. Оллиса Т. 8. Азотсодержащие гетероциклы. - М. : Химия, 1985. - 756 с.

156. Strauss, L. H. 2-Bromo-3-methyl-4-nitro-2-thiolen-1,1-dioxide / L. H. Strauss [et al.] // Acta Crystallographica Section C. - 2003. - Vol. C59. - N. 3. - P. o177-o178.

157. Преч, Э. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных / Э. Преч, Ф. Бюльманн, К. Аффольтер ; пер. с англ. - М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 438 с.

158. CrysAlisPro, Agilent Technologies, Version 1.171.36.20 (release 27-062012).

159. Sheldrick, G. M. SADABS Empirical Absorption Correction Program; University of Gottingen, 1997.

160. Sheldrick, G. M. A short history of SHELX / G. M. Sheldrick // Acta Crystallographica Section A: Foundations of Crystallography. - 2008. - Vol. 64. - N 1. - P. 112-122.

161. OLEX2: a complete structure solution, refinement and analysis program / O. V. Dolomanov [et al.] // Journal of Applied Crystallography. - 2009. - Vol. 42. - N 2. - P. 339-341.

150