Реакционная способность терпеноидов и их аналогов в "организованной среде" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, доктор химических наук в форме науч. докл. Салахутдинов, Нариман Фаридович

• Салахутдинов, Нариман Фаридович
• доктор химических наук в форме науч. докл.
• 1998

Оглавление диссертации доктор химических наук в форме науч. докл. Салахутдинов, Нариман Фаридович

Актуальность исследования

Одним из бурно развивающихся в последнее время методов воздействия на реакционную способность химических соединений является использование "организованной среды" при проведении реакций. "Организованная среда" может быть создана либо путем адсорбции субстрата на поверхности или порах твердого катализатора (в этом случае реакция имеет гетерогенный характер), либо путем комплексообразования субстрата с образованием растворимых комплексов типа "гость-хозяин" (в этомслучае реакция является гомогенной), л Этот подход позволяет путем создания пространственных затруднений в

1 определенных частях молекулы или придания молекуле конформационной жесткости резко изменить селективность процесса и в случае молекул с многовариантной реакционной способностью направить реакцию по ранее ) неизвестному пути. .—- - —

Если работы но реакциям ароматических соединений в "организованной среде" достаточно давно и интенсивно развиваются то изучение реакционной способности терпеноидов в этих условиях находится в начальной стадии. Однако можно смело прогнозировать резкое увеличение количества работ в этом направлении, учитывая, с одной стороны, стремление исследователей расширять круг Вовлекаемых в эти реакции субстратов и, с другой стороны, многообещающие перспективы использования терпеноидов (возобновляемого растительного сырья), которые благодаря их полифункциональиости и конформационной гибкости могут подвергаться новым, необычным превращениям. цель работы

Целью работы является систематическое изучение новых внутри- н межмолекулярных реакций терпенов и их аналогов в "организованной среде установление закономерностей и рассмотрение возможных механизмов протекающих при это*, процессов, изучение влияния функциональных групп, изомерии и гомологии на ход катализируемых кристаллическими алюмосиликатами реакций. Изучение реакционной способности терпеноидов в этих условиях позволяет расширить синтетические возможности этих соединений, разработать простые методы получения сложных полигетероциклических систем из доступного сырья, провести сравнительный анализ поведения этих конформационно-гибких соединений в "свободном" и "закрепленном" состояниях.

Целью исследования является также накопление экспериментальных данных, которые позволяют начать работу по обобщению и классификации полученного материала, что, в свою очередь, дает возможность обнаружить корреляции типа "структура-свойство" в этой новой области органической химии.

Научная новизна

В результате изучения изомеризации некоторых диенонов и нитрилов на цеолитах различных типов было выяснено, что в этих условиях они могут подвергаться внутримолекулярным скелетным перегруппировкам, сходными с превращениями этих же веществ в суперкислых средах (условия "прямого наблюдения" катионов), что свидетельствует в пользу карбокатионного механизма превращений изучаемых соединений на цеолитах. На ход реакции влияют: 1) строение исходного субстрата; 2) тип цеолита; 3) способ нанесения субстрата на цеолит.

Изучение фотохимической изомеризации терпеноидов и их комплексов с циклодекстринами показало, что облучение растворов терпеноидов приводит лишь к транс, ^ыоизомеризациям по двойным связям. Облучение комплексов этих же терпеноидов приводит к протеканию реакций по совершенно иным, Holderich W., Hesse М., Nauman F. Angew. Chem. Im. Ed. Engl. 1988. Vol. 27. P. неизвестным ранее путям: образованию, в зависимости от строения субстрата, трех-, четырех- или пятичленных карбоциклов.

Изучение взаимодействия терпеноидов с различными альдегидами привело к обнаружению целого каскада новых реакций, в результате которых из / достаточно простых исходных соединений образуются сложные / полигетероциклические продукты, многие из которых обладают неизвестными ранее остовами и потенциальной биологической активностью.

Обнаружены новые реакции олефинов с а,($-ненасыщенными / карбонильными соединениями на цсолитных катализаторах, приводящие к I продуктам либо редко встречающихся процессов [ЗС+2С]- или [2С+2С]- I карбоциклизаций, либо "псевдоенового" синтеза, а в реакции с формальдегидом ! - к продуктам скелетных перегруппировок - трициклическим простым эфирам. |

Показано, что реакции цис- и транс-эпоктцов 3-карена и дипентена с \ альдегидами в присутствии глины асканит-бентонит приводят к образованию \ ацеталей, при гидролизе которых можно селективно получать соответствующие \ цис-дуюпы. При взаимодействии эпоксидов с альдегидами стерические факторы > играют определяющую роль в соотношении внутри- и межмолекулярных / процессов. I

Ряд необычных превращений был зафиксирован при взаимодействии камфена \ с ароматическими углеводородами, спиртами и фенолами на цеолите. П \ ЗОНИСИМОСТИ ОГ струюуры репгеитоп ВОЗМОЖНЫ получение иродукюи О-, С-алкилирования или карбоциклизации.

Практическая ценность

Предлагаемый подход позволяет во многих случаях отказаться от применения высоких температур, автоклавирования, традиционных кислых катализаторов в реакциях терпеноидов, что резко улучшает экологичность процессов, повышает выходы целевых продуктов.

Обнаруженные новые превращения существенно расширяют синтетические возможности терпеноидов, позволяя предложить простые пути получения сложных соединений в мягких условиях.

Накопленные экспериментальные данные создают основу для нахождения корреляций типа "структура-свойство" для достаточно сложных органических соединений в "закрепленном состоянии" и выработки понятий и закономерностей в случае протекания реакций на поверхности гетерогенных катализаторов.

Апробация работы

Отдельные части работы докладывались на конференции "ЕВРОПА-КАТ-1" (Франция, Монпелье, 1993), 16 конференции по изопреноидам (Чехия, Прага, 1995), 11 международной конференции по цеолитам (Ю.Корея, Сеул, 1996), 4 международном симпозиуме по гетерогенному катализу и тонкому органическому синтезу (Швейцария, Базель, 1996).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 33 работ, включая один патент и три обзора.

Автор выражает искреннюю признательность заведующему лабораторией изучения катионоидных реакций НИОХ д.х.н. Владимиру Александровичу Бархату, благодаря постоянной поддержке и усилиям которого стала возможной эта работа. Автор благодарит сотрудников ЛИКР (настоящих и бывших) -Т.Ф.Титову, Е.А.Кобзарь, Л.Е.Татарову, О.А.Лузину, О.И.Яровую, К.П.Волчо, В.В.Фоменко, И.В.Ильину за большую экспериментальную работу, выполненную под руководством автора.

Автор благодарен сотрудникам ЛФМИ НИОХ Д.В.Корчагиной за огромную помощь в расшифровке структур полученных соединений, Ю.В.Гаттову и И.Ю.Багрянской за проведенные ими рентгено-структурные исследования и расчеты, сотрудникам лаборатории лесохимии НИОХ Э.Н.Шмидт и Г.Ф. Черненко за плодотворное сотрудничество.

Автор приносит благодарность заведующему лабораторией катализа на цеолитах ИК д.х.н. К.Г.Ионе и сотрудникам этой лаборатории Н.В.Тестовой и Т.Г. Кузнецовой за постоянное внимание и помощь в исследованиях.

1. ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕАКЦИИ 1.1. Изомеризация терпеноидов на твердых катализаторах [1-4]

Кислотно-катализируемые перегруппировки терпеноидов в различных гомогенных средах (от слабокислых до суперкислых) довольно хорошо изучены 2. Мы рассмотрели поведение терпеноидов на различных пеолитных катализаторах с целью выявить влияние на ход превращений особенностей структуры исходного терпеноида, типа цеолита и условий реакции и сопоставили с превращениями тех же веществ в суперкислотах, где удается фиксировать промежуточные стабильные карбокатионы.

При взаимодействии диенона 1 с цеолитом ЫН4У (нанесение субстратов на цеолит осуществлялось пропусканием раствора веществ в диэтиловом эфире через колонку с цеолитом и отдувание растворителя) получена смесь циклических продуктов 2 и 3 (суммарный выход 33%).

Карбоксониевый ион 4, который можно рассматривать как гипотетический промежуточный продукт в этом превращении, был ранее генерирован из кетона в смеси Н803Р-802С1Р 3. "Гашение" иона 4 смесью СПз0Н-(С2Н5)20 привело, в отличие

I ОСНэ

802РС1 I от реакции на цеолите, к образованию продукта 5 с сохранением гетерокольца. сн3он

2 Осу 8. Риг*. Арр!. СНет. 1979. Уо1. 51. Р. 'Гитарою Jl.fi., Корчагина Д.В., Черкае» Г.В., Крон А.А., Аульченко И.С., Ьархаш |}.А. Журнал Оргии. Химии. 1992. Т. 28. № 6. С. 1183.

Изомеризация триенона 6 на цеолите МН4У приводит к аналогам кетонов 2 и 3 - соединениям 7 и 8, а также диенону 9 (суммарный выход 20%).

Г^ о , + о О

И в этом случае наблюдается корреляция с поведением кетона 6 в гомогенных суперкислых средах - в различных условиях были генерированы ионы 10 и 11 Чтобы понять, какие факторы - электронные или пространственные - предопределяют различное поведение кетонов I и б, имеющих разные заместители у карбонильного атома углерода, мы изучили поведение на цеолите МН4У кетона 12, имеющего одинаковый углеродный скелет с кетоном 6. Изомеризация кетона 12 приводит к образованию замеще- иных циклогексенов 13 и 14 (суммарный выход 80%). Кетон с пятичленным циклом не получен. Причина различного поведения кетонов 6 и 12 на цеолите [МЬЦУ состоит, очевидно, в следующем. С одной стороны, в ионе 15 карбонильная группа 9 I сопряжена не только с двойной связью

С6=С7, но и со связью С9=С10, что приводит к уменьшению положительного заряда у С6 по сравнению с ионом 16. С другой стороны, нуклеофильность двойной связи С6=С7 в первом ионе выше, чем во-втором - меньше "запрос" на л-сопряжение со стороны катионного центра у С8. В результате в ионе 15 облегчена атака катионного центра у С2 на двойную связь С6=С7 по сравнению с ионом 16, а в последнем имеются более благоприятные условия для взаимодействия катионного центра С6 и образующейся двойной связи С,=С2.

Состав продуктов изомеризации кетонов на цеолитах зависит от природы последних и от способа проведения процесса. У Так, используя широкопористый р-цеолит и я иной способ нанесения субстрата (адсорбция вещества на цеолит в растворе гексана) при изомеризации соединений 1 и 6 в качестве основных продуктов образуются циклические эфиры 17 (5%) и 18 (5%).

Варьируя тип цеолита и параметры процесса можно подобрать оптимальные условия получения целевого продукта. Так, нами предложен и запатентован способ получения м сс-ионона 19 (94%) из селективностью на цеолите СаУ. В настоящее время этот процесс проводят в присутствии минеральных кислот, в результате чего образуются кислые сточные воды и трудно разделяемая смесь а-, (}- и у-иононов4.

Если ненасыщенные кетоны на (5-цеолите образуют гетероциклические соединения, то нитрил 21 при г ^ХГ^см ^Х^ нанесении на Р-цеолит практически ч^^Д^ + мгновенно при комнатной температуре

4 Харшан М.А., Крон A.A., Аульченко И.С. Мааш-жировая промышленность. 1978. № I. С. 32. превращается в карбоциклические нитрилы 22 и 23 (суммарный выход 50%).

Длительное выдерживание в тех же условиях нитрила 24 не приводит к он циклическим продуктам, а возникающий карбокатион сы реагирует с нуклеофилом среды, образуя спирт

37%). Ненасыщенные кетоны типа 1 и на твердых и катализаторах, и в суперкислых средах ведут себя сходным образом. Более сложное терпеновое соединение - оптически активный лонгифолен 26 {[а]22580 +41.9 (с. 6.0, СНС13)} - на Р-цеолите изомеризуется в оптически активный изолонгифолен 27 {[сх],в58о -43.4 (с. 9.7, СНС13)} (выход

74%), а в суперкислых средах подобная изомеризация сопровождается и рацемизациеи

Л,| -II

Сравнивая эти два процесса можно полагать, что в суперкислой среде быстрее происходит вырожденная перегруппировка с 1,2-сдвигом моста С8-С", нежели невырожденный 6,1-гидридный сдвиг, что приводит к рацемическому продукту 27. На цеолите, очевидно, наблюдается обратное соотношение скоростей процессов, что и обуславливает сохранение оптической активности.

Далее нами рассмотрены превращения лабдановых спиртов на цеолите НУ. Показано, что при выдерживании эпиманоола 28 на цеолите из реакционной массы были выделены Д8 |4-пимпрпдиен 29 и Л8,4-иэопимарадиен 30 (суммарный выход 60%). Половинка М.П., Осадчий С.А., Корчагина Д.В., Дубовенко Ж.В., Бархаш В.А. Журнал Орган. Химии. 1983. Т. 17. С. 1629.

В результате превращения 6-оксолариксола 31 на цеолите, наряду с трициклическими соединениями 33 - 36, были обнаружены бициклические продукты 37 и 38 (суммарный выход 67%), образование которых можно объяснить миграцией 8,17-двойной связи в сопряженное с кетогруппой положение, в результате чего циклизация становится невозможной.

Соединение 32 - Д7,8-изомер кетоспирта 31 - после выдерживания на цеолите превращается в смесь продуктов, содержащую изомерные бициклические кетоны 39 и 40, а также трициклический кетон 41 в сотношении 2:1:2 с общим выходом 73%.

Анализ экспериментальных данных позволил сделать вывод, что превращения спиртов 28, 31 и 32 на цеолите НУ протекают по-разному в зависимости от положения двойной связи в цикле В. В случае соединений 28 и 31 с эоо-метиленовой двойной связью преимущественно идет кислотно-катализируемая циклизация с образованием изомерных трициклических дитерпеноидов, а в случае соединения 32, ког да наиболее реакционноспособная экзоциклическая связь отсутствует, преимущественно протекают процессы дегидратации и полимеризации.

1.2. Фотохимическая изомеризация терпеноидов и их комплексов с циклодекстринами (5-8).

Наряду с изомеризацией терпеноидов на твердых катализаторах, большой интерес вызывают фотохимические превращения этих соединений, учитывая природное происхождение последних и роль солнечного света для биогенетических процессов. Вследствие полифункциональности и конформационной гибкости терпеноидов, а также большой энергии ультрафиолетового излучения, облучение растворов терпеноидов обычно приводит к неселективному образованию множества продуктов. Применение комплексообразования терпеноидов с циклодекстринами (ЦД) придает субстратам конформационную жесткость, располагая определенным образом в пространстве реакционноспособные части молекулы, что либо "вырезает" какой-либо путь превращения из спектра известных, либо направляет процесс по новому пути.

ЦД - природные циклические олигосахариды, состоящие из 6 (а-ЦД), 7 ((5-ЦД) или 8(у-ЦД) 0(+)-глюкопиранозных звеньев, связанных между собой а-1,4-гликозидной связью, способны выступать в роли "хозяина" в комплексах типа "гость-хозяин". ЦД связывают молекулу "гостя" путем гидрофобных взаимодействий, комплексуя таким образом малополярные молекулы или части молекул. Подобное комплексообразование весьма похоже на ферментативное связывание субстратов, что особенно ценно для природных терпеновых соединений.

Применение комплексообразоваиия с ЦД для изменения фотохимической реакционной способности органических молекул использовали в своих работах ряд авторов 6'7. Однако эти исследования касались только ароматических субстратов. Мы в своей работе использовали этот подход для терпеноидов.

При исследовании фотохимических реакций соединений 1, 6, 12 и 42 (

-гомолог диенона 1) было найдено, что соединения 1, 6 и 42 подвергаются цис, с ß-ЦД. Во всех случаях наблюдается 1,4-сдвиг аллильного водорода к а-атому углерода (по отношению к карбонилу) и замыкание связи в образовавшемся 1,3-бирадикале с образованием замещенных циклопропанов 44 а-с (выходы 10, 12 и 12% соответственно). Следует. отметить, что обнаруженный путь Ramamurty V. Tetrahedron. 1986. Vol. 42. P. 5753. Bortolus P., Grabner G., Kohler G., Monti S. Coord. Chem. Rev. 1993. Vol. 125. P.261. транс-изомеризации по 6,7-двойной связи, а кетон 6 превращается в производное циклопентана 43.

Иная ситуация наблюдается при облучении комплексов кетонов 1, 12 и фотохимической циклизации нами не найден в литературе. Образование циклопропанового кольца для кетона 1 могло происходить по тину так называемой "лумикетонной" перегруппировки, характерной для фотохимических реакций циклогексенонов. В этом случае был бы получен кетон 44(1, в котором наблюдалось бы взаимодействие протона Н1 с двумя прогонами Н4, однако спектры ЯМДР 'Н-'Н выявляют взаимодействие протона Я3 с одним протоном циклопропанового кольца (J 8 Гц), что подтверждает структуру 44а.

I. 12,42 •

К Мс(а), ¡- Ни (1>). |;«с)

44 а-с

Сравнение результатов фотолиза кстопон 1, 12 и 42 показмноет. что объем алкилмшго радикала у карбонильного атома углерода не влияет па направление процесса, однако, с увеличением объема алкильной группы падает выход продуктов с циклопропановым кольцом, что связано, видимо, с затруднением комплексообразования субстратов с (3-1ДД.

12 44 Ь

Кроме того, сопоставление фотохимических реакций комплексов (5-ЦД с кетонами 6 и 12, обладающих одинаковыми углеродными скелетами, показывает, что циклизации с 1,4-едвигом водорода и образованию циклопропанов препятствует и наличие жесткой сопряженной диеноновой системы; частичное разрушение последней путем аллильной перегруппировки (соединение 6а) облегчает переход в конформацию 6Ь, благоприятную для циклизации с образованием циклопропанового кольца.

Анализ полученных результатов фотохимических превращений кетона 6 как такового и в виде комплекса с Р-ЦД позволил нам предположить, что в полость р-ЦД попадает изолированная изопропилиденовая группа. Это предположение согласуется с тем фактом, что в первом случае аплильная перегруппировка затрагивает изолированную связь (образуется соединение 43), а во втором - происходит существенно менее энергетически выгодный процесс нарушения сопряженной системы тс-связей , (превращение 6 -> 6а). Предположение об экранировании 2,3-двойиой связи согласуется и с тем обстоятельством, что фотохимические реакции кетонов 1, 6, 12, 42 в комплексе с Р-ЦД во всех случаях сопровождаются транс, г^с-изомеризацией 6,7-двойной связи.

Далее мы исследовали в этих же условиях ряд соединений 45 с иным, но сходным структурным блоком - 2,6-диметил-2,6-гептадиепилы1ым радикалом. Подобное строение присуще многим терпеноидам.

Незначительная, на первый взгляд, модификация строения структурного блока приводит к серьезным изменениям в фотохимической реакционной способности. Так, при облучении 2,6-диметил-2,6-нонадиен-8-она 46 наблюдается стандартная транс,^мс-изомеризация по 6,7-двойной связи. Облучение комплекса 46 с Р-ЦД приводит к образованию в реакционной смеси енона 47 и диенона 48 (суммарный выход 15%).

Влияние функциональной группы на фотохимию изучаемых процессов было проверено на примере спирта 49, альдегида 50 и нитрилов 21, 24 и 51.

С'пирт 49 пс проявляет фотохимической активности пи как таковой, ни в комплексе с р-ЦД. что свидетельствует о »мучительной роли сопряжения карбонильной труппы с 6,7-двойной связью. При облучении цитраля 50 в метаноле без ¡3-ЦД образуется ацеталь 52 (17%). а в комплексе с Р-ЦД -альдегид 53 (46%).

При облучении нитрилов 21, 24 и 51 Р-ЦД играет роль сенсибилизатора. Результатом реакции являются нитрилы 54 - 56 с выходами 4, 8 и 54% соответственно.

Рассмотрим возможный механизм образования последних на примере нитрила 21.

После 1,3-гидридного сдвига образуется бирадикал 57, замыкание связи в котором приводит к нитрилу 58 с циклобутановым кольцом. Дальнейшее разрыв о-связи в нитриле 58, гидридный сдвиг от С к С и образование 5,6двойной свя л! приводят к соединению 54,

При сравнении механизмов образования соединений 47. 53 и 54 можно отметить следующее. Во всех случаях наблюдается образование радикального центра у атома С7, сопряженного с ненасыщенной группой. В первых двух случаях предварительно происходит аплильная перегруппировка с образованием терминальной двойной связи, затем 1,4-гидридный сдвиг, который с последующей циклизацией бирадикала приводит к конечному производному циклопентана. В последнем случае аллильной перегруппировки не наблюдается, происходит, очевидно, 1,3-гидридный сдвиг, приводящий к промежуточному образованию циклобутанового кольца, разрыв которого приводит к соединению 54.

Сравнивая обсуждаемые механизмы превращений с механизмом образования циклонропановых производных 44а-с и 44е можно предположить, что наблюдающийся при этом 1,4-сдвиг аллильного водорода с образованием радикального центра у атома С6, не стабилизированного сопряжением с карбонильной группой, вызван тем, что 1,3-сдвиг водорода от С1 к С6 с образованием резонансно-стабилизированного центра у С7 не происходи! но причине существенных пространственных затруднений при "пирамидализации" у атома С6 вследствие близкого расположения гем.-диметильной группы у атома С5. Действительно, при отсутствии этой группы у атома С5 в соединениях 46, 50,

21 наблюдается образование радикальною центра у атома С6. Одновременное присутствие гем.-диметильной группы и одной цианогруппы в нитриле 24 и двух цианогрупн в соединении 51 приводит к тому, что реакция в этих случаях идет по нуги образования радикального центра у атома С7, что, по-видимому, свидетельствует о том, что энергетический выигрыш от сопряжения радикального центра с цианогруппами выше, чем с карбонильной группой в соединениях типа 1.

Облучение мстанольимх растворов ф-иопона 59, ср-ирона 60 и кетоиов, близких по строению к соединению 46, в которых карбонильная группа отделена от 6.7-дпойной связи еще одной 8,9-двойной связью - приводит к транс, г/ис-изомеризациям по 6,7- и 8,9-двойным связям. Облучение растворов комплексов кстонов 59 и 61 с (ИДД приводит к образованию практически единственных продуктов - бицикличееких кетонов 62 (25%) и 64 (60%) соответственно. Иначе проходит фотолиз раствора комплекса соединения 60 с Р-ЦД - в качестве основных соединений образуются бициклический кетон 63 (7%) и вещество 65 (-1:1, по ГЖХ),

59 -Кг^-Н 6« -И,=СН3;Я2=Н 61 - ЯрН; Я2"СНз

62 - к,=1<2=н

63 - ягСНз; я2=н

64 -К,=Н;Я2=СН

Проведены исследования по фотолизу циклического кетона - а-ионона 19. гХ^Л , а Р

19 ,, СОСНз

68,69 «

Облучение метанольного раствора кетона 19 приводит к транс,цис-изомеризации по 7,8-двойной связи. Комплексообразование кетона 19 с (i-I Щ приводит к появлению в реакционной смеси продуктов 1,3- и 1,5-ацильных сдвигов 66 и 67 (—2:1, ГЖХ, выход 32%). При использовании в качестве молекулы "хозяина" при комплексообразовании а-циклодекстрина вместо (5-ЦД, мы обнаружили, что реакционная смесь не содержит продуктов ацильных сдвигов, а в качестве основных в этом случае образуются ретро-а-ионопы 68, 69 (43%). Этот результат может быть объяснен меньшим размером полости ос-ЦД по сравнению с (5-ЦД, что, видимо, затрудняет перемещение ацильной группы. Таким образом, на примере кетона 66 нами показано, что путь фотохимического превращения можно менять, варьируя различные типы циклодскстриноп.

2. РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ 2.1. Реакции циклоприсоединения [9-16,18-25]

Среди реакций циклоприсоединения с участием терпеноидов особое место занимает реакция Дильса-Альдера, т.к. получающиеся при этом аддукты используются в промышленности как душистые вещества или полупродукты для их производства. Без использования твердых катализаторов проведение реакций подобного типа требует применения жесткого температурного режима и автоклавирования, в результате чего реакционная смесь содержит значительное количество смол 8. Использование цеолитных катализаторов в этой реакции приводит к получению аддуктов диенового синтеза с хорошими выходами и в мягких жСНО т, г условиях. Так, нами показана возможность стереоселективного проведения диеновой конденсации г/ис-ашюоцимеиа 70 и а-метилакролеина 71 на широкопористом ß-цеолите: из четырех возможных диастсреомерон преимущественно образуется один - альдегид 72 (37%), причем установлено, что в условиях реакции не происходит изомеризации других диасгереомеров в соединение 72.

Результаты взаимодействия триена 70 с акролеином 73, метилвинилкетоном 74, а также аддукты диеновой конденсации мирцена 75 с диснофилами 71, 73, 74 и кротоновым альдегидом 76 на ß-цеолите приведены в таблице (все реакции проводились при комнатной температуре и атмосферном давлении). Скворцова H.H. Мелешкина-Костюк Г.В., Гуревич A.B. Труды ВНИИСНДВ. 1965. Т. 7. С.

ТАБЛИЦА

Аддукты диенового синтеза на цеолите типа (

Диен Диенофил Аддукты Ц 70 | акролеин Общий выход 67%

70 метилвинил кетон . V ч Общий выход 38% 75 акролеин ОСУ 22% 75 сс-метил-акролеин № 72%

К 75 метилвинил кетон 40%

X 75 кротоновый альдегид Общий выход 26%

При взаимодействии мирцена 75 с альдегидом 76 в присутствии глины асканит-бентонит в реакционной смеси в качестве основного продукта (56%) неожиданно образуется бицикличсский эфир 77. Как видно из схемы , образование эфира 77 сопровождав гея превращением трех п-связсй в три а-евязи и появлением двух новых циклов, то есть процесс подходит под определение "гомореакции Дильса-Альдера"9. Необычность описываемого процесса заключается, во-первых, в том, что триен 75 вступает в гомореакцию Дильса-Альдера путем взаимодействия двух несопряженных между собой двойных связей при наличии в молекуле сопряженных двойных связей; во-вторых, а,|3-ненасыщенный альдегид реагирует не по олефиновой двойной связи, как обычно, а по карбонильной группе. Рассмотрим два возможных механизма образования бициклических эфиров -гомолитический и гетеролитический.

Гемолитическая схема образования эфира 77 может включать, на наш взгляд, разрыв двойных связей у атомов С2 и С7 мирцена с образованием связи между Химия алкенов./Подред. С. Патая. Л.: Химия. 1969. С. 451. атомами С3 и С8 и последующим взаимодействием с карбонильной фуппой альдегида, при этом происходит замыкание связей между атомом углерода карбонильной группы и атомом С7 и между атомом кислорода карбонильной группы и атомом С2, а также аллильная перегруппировка экзоциклической 6,9-двойной связи.

Ионный механизм, основанный на катализе бренстедовскими или льюисовскими кислотными центрами катализатора, предполагает первоначальное протонирование мириемо с дальнейшим взаимодействием образующегося катиона с кротоновым альдегидом.

Видно, что в обоих вариантах механизма реакция протекает через образование промежуточных частиц с п-ментановым остовом, и мы предположили, что в эту реакцию могли бы вступать соединения, содержащие такой остов. Действительно, дипентен 78 и терпинолен 79 также взаимодействуют с кротоновым альдегидом при комнатной температуре в присутствии глины асканит-бентонит, давая тот же бициклический эфир 77, что и в случае мирцена, при этом нами показано, что мирцен, дипентен и терпинолен не переходят друг в друга в условиях реакции. Следует отметить, что эфир 77 образуется также в реакции дипентена с кротоновым альдег идом на цеолите р, но с существенно меньшим выходом.

Заметим, что в случае диенов 78 и 79 обнаруженную реакцию нельзя классифицировать ни как диеновый синтез - из-за отсутствия в диенах сопряженных двойных связей, ни как гомореакцию Дильса-Альдера, так как в результате реакции исчезают только две двойные связи. В связи с этим обсуждаемая реакция представляет самостоятельный интерес и в дальнейшем механизм образования бициклических эфиров был изучен на примере взаимодействия диена 78 с альдегидами. При реализации гемолитического механизма и реакции соединения 78 с альдегидом 76 необходимо предположить разрыв двойной связи у атома С8 с последующими гидридными сдвигами, приводящими к образованию промежуточной частицы 80.

В случае гетеролитического варианта необходимость гидридных сдвигов отпадает. Для проверки возможности реализации того или иного варианта механизма в реакцию с альдегидом 76 было введено модельное соединение -1,2,4-триметил-4-изопропенилциклогекс-1-ен 81, в котором из-за наличия метальной группы в положении 4 отсутствует возможность 1,2-гидридных сдвигов, приводящих к промежуточной структуре типа 80. При взаимодействии диена 81 с альдегидом 76 на глине асканит-бентонит образуется эфир 82 (66%), расположение метальных групп в котором отличается от такового в соединении 83, которое должно было образовываться по гемолитическому варианту реакции. Эти обстоятельства свидетельствуют, на наш взгляд, в пользу гетеролитического варианта механизма, который, в свою очередь, может реализоваться двумя способами (А и В).

По варианту А атакующей частицей является протонированный диен, а альдегид является нуклеофилом, в варианте В - электрофильной частицей является протонированный альдегид, а диен выступает в роли нуклеофила. В пользу первого варианта механизма свидетельствует, на наш взгляд, отсутствие взаимодействия 1-метилциклогекс-1-ена с альдегидом 76, моделирующее первую стадию по варианту В.

Обнаруженная реакция имеет общий характер - во взаимодействие с диеном 78 вступают акролеин, а-метилакролеин, масляный альдегид, бензальдегид, перфторбензальдегид, л-оксибензальдегид с образованием бициклических эфиров 84-89 (с выходами 6, 7, 8, 75, 5 и 39% соответственно).

84: Я - СН=СН2 ■ 85 : Я - С=СН

--Ц'0 86 : В - СН2СН2СН3; 87 : И - С6Н5;

88 :Р*-С6Р5; 89 :Я-р-оН-С6Н

В пользу гетеролитического варианта образования бициклических эфиров говорит факт образования с выходом 39% оптически активного эфира 89 ([и]2°580 =+171.4°, с 5.49, СНС1з) при взаимодействии оптически активного диена - лимонена 78а с п-оксибензальдегидом.

78а, 91,93 - К = Н; 81,92,94 -Я = СН

В то же нреми при взаимодействии диепон 78а и 81 с изомером п-оксибензальдегида - салициловым альдегидом 90 на глине асканит-бентонит при комнатной температуре реакция не останавливается, как в предыдущем случае, на стадии образования бициклического эфира, а происходит взаимодействие катионного центра в интермедиатах 91 и 92 с гидроксильной группой с образованием соединений с ксантеновым остовом - 93 и 94 (с выходами 28 и 75% соответственно).

Другие орто-производные бензальдегида - о-карбоксибензальдегид 95 и метиловый эфир о

9 ЧО СНО I карбоксибензальдегида 96 - не

Ч^соон Хсооснз |А „ „в С 1 ^ 1 1 взаимодействуют с диенами 78а и 81.

Необходимо отметить, что в реакцию с 95 96 97 альдегидами не вступает 3-карен 97.

Все описанные превращения не идут в отсутствии катализатора, а также при использовании в качестве катализатора уксусной или трифторуксусной кислот.

При взаимодействии транс-4-гидроксиметил-2-карена 98 (вальтерола) с салициловым альдегидом в присутствии глины асканит-бентонит при комнатной температуре образуется продукт с ксантеновым остовом, но сочлененным не с тетрагидропирановым кольцом, как в случае соединений 93 и 94, а с тетрагидрофурановым кольцом - соединение 99 (53%).

Возможный механизм включает в себя атаку протонированным салициловым альдегидом по двойной связи вальтерола с образованием относительно стабильного «-циклонроиилкарбшшдьного нона и последующие гетероциклизации, приводящие к соединению 99.

Хорошо согласуется с предложенным механизмом и образование соединений 100 и 101а,Ь в реакции гидроксиолефина 98 с бензальдегидом. Основным соединением в этом случае является продукт атаки протониропанного бензальдегида на двойную связь вальтерола - соединение 100 (34%). Продукты дальнейших превращений интермедиата 102 - замещенные тетрагидрофураны 101а,Ь образуются в гораздо меньших количествах - с общим выходом 14%.

101а 101Ь

Возможное направление атаки электрофила на двойную связь вальтерола мы оценили методами молекулярной механики (программа ММХ) и квантовой химии (полуэмпирический метод РМЗ). Конформационный анализ молекулы соединения 98 показал наличие двух форм цикла - конформации 98а с экваториальной и конформации 98Ь с аксиальной гидроксиметильной группой. Карьер перехода 98а 98Ь невелик и составляет около 4 ккал/моль. 11сожиданно оба метода отдали предпочтение конформации 98Ь.

-33.2 (ММХ)

-36.6 (ММХ) ккал/моль)

-39.2 (РМЗ) -41.1 (РМЗ)

ОН Г I- ОН п f -58.6 (ММХ) ккал/моль)

-59.2 (ММХ)

Стерическую затрудненность атаке двойной связи соединения 98 мы оценили по методике работы 10 с учетом 18 возможных конформаций. Согласно1" стерическую затрудненность электрофильного присоединения к двойной связи можно оценить, рассчитывая фактор затрудненности середины двойной связи или же суммируя факторы обоих атомов двойной связи. В нервом случае расчетное соотношение продуктов присоединения электрофила Е 103а:ЮЗЬ равно 17:83 (ММХ) и 18:82 (РМЗ), во втором случае - 27:73 (ММХ) и 43:57 (РМЗ), то есть предпочтительней оказывается атака с альфа-стороны. В качестве альтернативной оценки мы рассчитали теплоты образования в газе двух эпокисей 104а и 104Ь, эти данные также подтверждают предпочтительность альфа-атаки. Таким образом, пространственное взаимодействие валыерола и бензальдегида можно представить себе следующим образом:

10 White D. N. J., Bovill М. S.J. ('hem. Soc. Perkin Trum. II. 1983. N 3. P. 225.

ОНС6М5СЫОН

С6Н6НС/, г н ~¿ ОН

В качестве альтернативного механизма образования соединения 99 можно рассматривать схему, начинающуюся с прогонирования циклопропанового кольца вальтсрола. В пользу этого варианта механизма говорит взаимодействие б-гидрокеиметилизолимонена 105 с салициловым Альдегидом, также приводящее к соединению 99 (18%), так как в случае гидроксиолефина 105 невозможна атака протонированного альдегида по первому атому углерода без предварительной изомеризации соединения 105. Недостатком же этого варианта является, на наш взгляд, отсутствие в реакционной смеси промежуточного нейтрального соединения 106 при выдерживании вальтерола или 6-гидроксиметилизолимонена на глине без альдегида.

Необходимо отметить, что 6-гидрокеиметилизолимонен вступает в реакцию только с салициловым альдегидом, не реагируя с другими альдегидами, как с ароматическими (бензальдегид, п-оксибензальдегид, п-метоксибензальдегид), так и с алифатическими (акролеин, а-метилакролеин). Кроме того, оказались безуспешными попытки использовать вместо глины гомогенные кислоты - уксусную, трихлоруксусную, трифторуксусиую.

В предыдущих схемах предполагается промежуточное образование относительно стабильного а-циклопропилкарбинильного иона; в согласии с этим |^]лЧЧчОМ находится и то т факт, ч то трапе-2-гидроксиметил-З-карен 107 не Ю7 вступает в реакцию с бензальдегидом или салициловым альдегидом, поскольку в этом случае Промежуточно образуется малосгпбилышй вторичный ион 108. Тринс-4-гидроксиметилкаран также не вступает в реакцию с салициловым альдегидом, что находится в соответствии с вышеизложенным.

Взаимодействие изомера соединения 105 - 6-гидроксиметиллимонена 109 с салициловым альдегидом на глине ведет к совершенно иным результатам. снон

К-11, он хХНСвНв

Если образование соединения 110 в результате внутримолекулярной гетероциклизации соединения 109 не является неожиданным и будет обсуждено ниже, то строение 8,10-диметил-4-(2-гидрок:сифепил)-3океатрицикло[5.3.1.05-|0]ундец-8-ена 111 (34%) весьма необычно. Образование бицикло[2.2.2|октанового остова из соединений, содержащих п-ментановый скелет, не обнаружено нами в литературе.

В работе "отмечается, что лимонен 78а в различных кислых средах не удается ввести в реакцию бициклизации с образованием изоборнильного катиона 112. Лишь в случае наличия метала в положении 4, изопропильная группа в ионе (-^^э +ц + приобретает псевдоаксиаль-ную ~ н + конформааик), что позволяет 7 катионному центру прореагировать с 1,2-двойной связью с образованием бицикло[2.2.1 ] октанового остова11.

Образование бицикло[2.2.2]октанового остова из лимонена предполагает первоначальное генерирование карбокатиона в положении 9 и дальнейшее ею взаимодействие с 1,2-двойной связью. Такого рода взаимодействия, весьма маловероятные, на наш взгляд, предложены в монографии 12 в случае образования интермедиатов кислотно-катализируемых перегруппировок п-ментадиеиов. Однако образующиеся в результате реакции нейтральные продукты имели остов бицикло[3.2.1 |октана.

Мы предположили схему образования соединения 111, включающую генерирование только третичных карбокатионо» и приводящую к замыканию Гтцикло| 2.2.2 |ок1ано1ин о н ici pai идронпраноно! о колец.

11 Sorensen T. S. Асс. L'hem. Res. 1976. Vol. 9. P. 257.

12 l-rman W. I. Clicinislry of the monoterpencs. l'art A. N-Y.: Marcel Deccer, Inc. 1985. P. 637-639.

Отмстим, чти хотя 6-гидроксиметилдимонен содержит остов п-меита-1,8-диспа, он реагирует с салициловым альдегидом совершенно иначе, чем лимонен. Сравнение гипотетических механизмов образования соединений 94 и 111 показывает, что в первом случае в роли электрофилыюй частицы, по-видимому, выступает протонированный лимонен, а альдегид является нуклеофилом; во втором же в качестве электрофилыюй частицы выступает протонированный альдегид, тогда как нуклеофилом является гидроксимстиллимонен. Вели в керном случае два новых цикли образуются в результате реакции пиклопрнсоцдинеиия, то во втором мы имеем дело с реакцией циклоконденсации. Все это, очевидно, и обуславливает столь значительные различия в строении продуктов реакций.

Реакция транс-4-(1-гидроксиэтил)-2-карена 114 с салициловым альдегидом привела к образованию соединения 115 (20%). являющегося гомологом соединения 99, а также бициклического эфира 116.

L I сно

TJ • 6"

В связи с образованием соединений 110 и 116 необходимо отметить следующее. Изучение поведения гидроксиолефинов 98, 105 и 114 в суперкислых средах показало 13, что в этих условиях они подвергаются внутримолекулярной гетероциклизации с образованием простых эфиров с оксабицикло[3.2.1]октановым остовом. Авторы работы13 предположили внутримолекулярную циклизацию в ионах типа 98с и 105а, в которых происходит взаимодействие карбокатионного центра с внутренним нуклеофилом

- атомом кислорода гидроксильной группы. Несмотря на благоприятные энтропийные факторы этой реакции, в нашем случае образование продуктов внутримолекулярной циклизации не является единственным или основным путем реакции и наблюдается лишь в случае соединений 109 и 114. В остальных же случаях более предпочтительными являются межмолекулярные реакции. Заметим, что при выдерживании соединения 114 на глине без добавления салицилового альдегида в качестве основного продукта образуется эфир 116.

Введение еще одной метальной группы в оксиэтильный фрагмент соединения 114 приводит к изменению реакционной способности субстрата -транс-4-(1-метил-1-гидроксиэтил)-2-карена 117 - при взаимодействии последнего с салициловым альдегидом. Наряду с соединением 118, образующимся, по-видимому, аналогично соединению 99, реакционная смесь содержала его изомер

- соединение 119 (118:119 ~ 1.15:1, Г"ЖХ, общий выход 41%).

1-1 Половинка М. Г!. Выглатов О. Г. Корчагина Д. В., Мануков Э. Н„ Бархат В. А. Журнал Орган. Химии. 1992. Т. 28. Вып. U.C. 2253.

Иное расположение метальных групп в продукте 119 предполагает иной механизм взаимодействия реагентов. Образование относительно стабильного третичного катиона 120 предопределяет, очевидно, возможность реализации всей цепочки превращений. В случае соединений 98 и 114 протониронание гидроксильной группы и последующая дегидратация приводила бы к нестабильным первичному и вторичному катионам соответственно, что делает гораздо менее вероятными превращения, подобные изображенным на схеме.

При взаимодействии гидроксиолефина с пинановым остовом - транс-вербенола 121 с салициловым альдегидом наблюдается образование соединения с ксантеновым остовом 122 (12%), но сочлененным, как в случае диенов 78а и 81, с тетрагидропирановым кольцом.

В этом случае катион, образующийся из вербенола, выступает в роли электрофила, причем предварительно претерпевает р-фрагмснтацию.

Вербенол в реакции с кротоновым альдегидом образует бициклический эфир 123 (26%).

Таким образом, путь реакции, ведущей к различным гетероциклическим системам зависит не только от наличия или отсутствия гидроксигруппы в субстратах (гидроксиолефины 98 и 105 vs диенов 78а и 81), но и от строения конкретного субст рата.

Необычное течение реакции вальтерола 98 с салициловым альдегидом, приводящее из весьма простых реагентов в мягких условиях к достаточно сложному продукту - потенциальному аналогу веществ с анти - ВИЧ активностью |4, побудило нас расширить круг альдегидов и изучить взаимодействие вальтерола с алифатическими альдегидами.

При взаимодействии вальтерола с масляным альдегидом из реакционной смеси были выделены изомерные соединения 127 -129 (суммарный выход 41%), а также продукт присоединения двух молекул масляного альдегида к вальтеролу - соединение 130 (51%).

Возможный механизм образования соединений 127 - 129 включает в себя злектрофильную атаку протежированным масляным альдегидом по двойной ешпи I идроксиолефинц 98, а результате которой образуется относительно стабильный а-циклопропилкарбинильный ион 124. Раскрытие циклопропанового кольца приводит к иону 125, который после 1,2-сдвига атома

Engler Т. А„ Reddy J. R„ Combrink К. D„ Velde D. V. J. Org. Chem. 1990. Vol. 55. N 4. Р. 1248. водорода превращается в более стабильный аллильный катион 126. При циклизации двух последних ионов, сопровождающейся отщеплением протона и молекулы воды, образуются бициклические простые эфиры 127-129. По аналогии с ранее описанной реакцией вальтерола с бензальдегидом можно предположить, что соединения 128 и 129 являются цис, т/?а«с-изомерами положения заместителей у атомов С1 и С9, что подтверждается спектрами ЯМР.

При определении структуры соединения 130 возникли некоторые сложности. 11о логике химических превращений для этого соединения возможны три структуры 130а-с. Предположительный механизм образования соединении 130а-с включает в ссбя атаку протонироваипым альдегидом по циююпропановому кольцу вальтерола с образованием карбокатиона, который после отщепления протона превращается в пара-ментадиол; вторая молекула альдегида атакует последний по вторичному, а не по третичному атому углерода эндоцикличсской двойной связи, как в предыдущем случае. Происходящая далее внутримолекулярная циклизация может протекать по трем различным направлениям, в результате чего (после отщепления молекулы воды) образуются эфиры 130а-с. Возможность образования соединения 130с была отвергнута, так как по данным работы 15 геминальная константа спин-спинового взаимодействия протонов при углероде, соединенном с кислородом в четырехчленном цикле (атом углерода в структуре 130с, помеченный звездочкой) равна 6-7 Гц, а в нашем случае .Т„.м = 11.5 Гц, что соответствует циклам большего размера. Выбор между структурами 130а и 130Ь был сделан на основании данных KP-спектроскопии. В KP-спектре исследуемого соединения находится интенсивная полоса при 833 см"', в то же время в монографии16 отмечается, что триметиленоксидному кольцу (соединение 130а) в спектре

15 Cookson R. С., Grabb Т. A., Francel J. J., Hudec J. Tetrahedron Supplement. 1966. N 7. P. 355.

16 Применение спектроскопии в химии. / Под ред. В. Веста. М.: ИЛ. 1959. С. 352. комбинационного рассеивания должна соответствовать полоса мри 1028 см"1, отражающая симметричное валентное колебание кольца. Для тетрагидрониранового кольца наблюдается иная частота валентного колебания -813 см"', что хорошо соответствует наблюдаемой нами частоте. Кроме того, в этой же монографии подчеркивается, что в спектрах КР интенсивность линии КР растет с увеличением размеров кольца в циклических эфирах. Наличие интенсивной полосы при 833 см"' дает возможность сделать выбор в пользу структуры 130Ь.

Этот вывод подтверждается данными по величинам констант спин-спинового взаимодействия ^с-н , полученными из спектра монорезонанса соединения 130Ь. Для атомов углерода, находящихся в сх-положении к кислороду в циклах, были найдены следующие значения 'Jc.ii: 144.1 Гц для атома углерода при 81.63 м.д., 137.3 Гц для атома углерода при 74.38 м.д. и 141.5 Гц - для углерода при 71.47 м.д. Полученные значения характерны для а-атомон углерода в пяти- и шести-, но не в четырехчленных циклах; в последнем случае следовало ожидать значения 'Jc-.ii около 149.5 Гц '7.

Интересно отметить, что наши попытки присоединения брома или 0.ч()4 к двойной связи соединения 130Ь оказались безуспешными (ср. '"), что становится понятным при рассмотрении моделей Дрейдинга соединений 130Ь и 130а. Изопропилиденовая группа в соединении 130Ь оказывается пространственно-экранированной, что, по-видимому, и объясняет ее низкую реакционную способность. Модель соединения, содержащего в своей структуре триметиленоксидное кольцо - структура 130а - характерна отсутствием

17 Kalinowski H. О., Berger S., Brami S. "C-NMR-Spektroskopie. Stuttgart-N.-Y.; Georg Thieme Verlag. 1484. P. 449. Половинка M. П., Уйгур H. Д., Перуцкий В. Ь. и др. Журная Орган. Химии. 1991. Т. 27. Вып. 10. С. 2116. пространственного экранирования изопронилиденовой группы, что может являться еще одним доводом в пользу структуры 130Ь.

1301) я -- С112СИ2СИД

Необходимо отметить, что в зависимости от условий проведения реакции вальтерола и масляного альдегида можно кардинально менять ее направление, получая в качестве основного продукта или соединение 130Ь (первоначальное нанссение масляного альдегида и медленное прибавление разбавленного раствора вальтерола в хлористом метилене при интенсивном перемешивании) или соединение 127 (одновременное нанесение реагентов и понижение температуры проведения реакции до О °С).

При взаимодействии гидроксиолефина 98 с кротоновым альдегидом, имеющим такой же углеродный скелет, что и масляный альдегид, но обладающим еще и двойной связью, был получен набор продуктов, содержащий как бициклические соединения - 131, 132, 133, 134 (суммарный выход 42%), так и трициклическое соединение 135( 16%).

11рн использовании вместо глины асканит-бентонит в качестве катализаторов реакции вальтерола с кротоновым альдегидом гомогенных кислот (трифторукеуеная кислота, эфират трехфтористого бора) наблюдалось образование только замещенных тетрагидрофуранов, продукт присоединения двух молекул альдегида к вальтеролу в реакционной смеси отсутствовал. Вальтерол не взаимодействует с кротоновым альдегидом при проведении реакции в присутствии Р-цеолита.

Замена метального заместителя фенильным при переходе от кротонового альдегида к коричному альдегиду приводит к образованию замещенных тстрагидрофуранов

136 (57%) и 137 (16%). В реакционной смеси отсутствуют продукты присоединения двух молекул коричного альдегида.

СН20Н

РМ'Н-СИСПО I ,0 <

С 11,011 / + 1 ~"ХТЮН

140 н -Н + н2о ~н

Взаимодействие валыерола 98 с изомером кротонового альдегида - а-мстилакролеином приводит к совершенно иному течению реакции. Наличие метального заместителя в а-гюложении а-метилакролеина и, соответственно, в интермедиате 138 приводит, очевидно, к тому, что наиболее выгодным процессом является взаимодействие катионного центра и терминальной двойной связи, а не раскрытие циклопропанового кольца, как в случае интермедиата 124. Образовавшийся бициклический интемедиат 139 претерпевает далее гетероциклизацию, протонирование, различные перемещения атомов водорода и стабилизацию образовавшихся катионов 140 и 141 присоединением внешнего нуклеофила с образованием соединений 142 (4%) и 143 (15%), соответственно.

При переходе от кротонового альдегида к его ближайшему гомологу -акролеину из реакционной смеси наряду с двумя парами диастереомеров - 144 и 145, 146 и 147 (суммарный выход 32%) и продукта присоединения двух молекул альдегида - соединения 148 (9%), было выделено тетрациклическое соединение 149 (8%).

Все предложенные схемы не исключают возможности того, что в подобные превращения можно вовлечь и кетоны. Действительно, ацетон взаимодействует с вальтеролом в присутствии глины при комнатной температуре. В результате реакции было выделено соединение 150 (24%), я ил я ю I цееся п роду том присоединения одной молекулы |^]лчЧчоН 'з ацетона к вальтеролу. Механизм образования этого вещества аналогичен, очевидно, механизму образования соединений с гидрированным изобензофурановым остовом. Однако все попытки ввести в эту реакцию другие кетоны, например метилвинилкетон и метилэтилкетон оказались безуспешными. Поскольку эффективные нан-дср-ваальсовские радиусы заместителей пр переходе от ацетона к метилвинилкетону или метилэтилкетопу увеличиваются незначительно, этот фактор не может быть использован при объяснении изменения активности в реакциях циклоприеоедипспмя ксгопон к вальтеролу. По-видимому, отсутствии взаимодействия можно объяснить иной, чем у ацетона, адсорбционной способностью этих кетонов на глине. сно \Сн2он --сно

При сопоставлении результатов реакций нальтсрола с кротононым альдегидом , а-метилакролеином и акролеином обнаруживается, что при проведении реакций конформационно-подвижных молекул, имеющих многовариантную реакционную способность, изомеры или гомологи отнюдь не всегда обладают сходными химическими свойствами.

Интересные результаты были получены при взаимодействии олефинов с соединениями, содержащими винильную или винилиденовую группу. Нами обнаружено необычное взаимодействие аллооцимсна 70 с а-метилакролеином на широкопористом р-цсолите со стерсоселективным образованием замещенного циклопентанона 151 (10%), который образуется наряду со стандартными адцуктами диеновой конденсации.

Обращает на себя внимание тот факт, что в этой реакции, которую формально можно рассматривать как [3+2]-карбоциклизацию с 1,2-сдвигом альдегидного протона, из трех двойных связей триена 70 участвует лишь одна, две же другие входят в структуру кетона 151 в неизменном виде. Это обстоятельство стимулировало нас на поиски моноолефинов, которые при взаимодействии с а-метилакролеином вступали бы в такую же необычную реакцию. Широкий перебор соединений, содержащих олефиновую двойную связь, включающих в себя как терпенопые, гак и модельные соединения, привел к обнаружению взаимодействия стирола с а-метилакролеином с образованием смеси изомеров 152а,Ъ (55%). В этом случае, как и в предыдущей реакции, имеет место [3+2]-карбоциклизация, сопровождающаяся, по конечному результату, 1,2-сдвигом альдегидного водорода.

I !а примере взаимодействия аллооцимепа и и-метилакролсипа мы изучили влияние структуры цеолита и природы катиона замещения м [¡-цеолите на соотношение реакций |4)2|- и |3 I 2]-карбоциклизации. Ныло обнаружено, что процесс 13+2]-карбоциклизации осуществляется только при использовании (3-цеолитов; в присутствии морденита и эрионита наблюдается, в основном, реакция диеновой конденсации, а цеолит ZSM-5 неактивен в изучаемой реакции. Максимальная конверсия аллооцимена при использовании (5-цеолитов наблюдалась в присутствии Pu, Pie и Pzn цеолитов, активность рси несколько ниже, a pNi и р|.а не проявили активности в этом процессе. Наибольшее содержание циклопентанона 151 в реакционной смеси наблюдалось при использовании цеолита р|,е.

Взаимодействие стирола с метилвинилкетоном и акролеином на ншроконористом jj-цеолите приводит к неожиданной реакции образования циклобутановых производных 153, 154 (45%) и 155, 156 (18%) Следует отметить, что получение продуктов [2+2|-карбоциклизации при комнатной температуре для неактивированных (или малоактивированных) олефинов весьма необычно. Подобного типа реакции являются одними из наиболее изученных в фотохимических превращениях ненасыщенных соединений и получили название "циклобутановых реакций". Случаи же иефотохимического протекания "циклобутановых реакций" крайне редки и связаны с длительном и высокотемпературной выдержкой ацетиленовых производных или пергалоидных производных этилена T.Mitsudo, H.Naruse, T.Kondo, Y.Oraki, Y.Walanabe. ,lnKm. Окт., Inl. Ed., 1994. Vol. 33. N5. Р.58Й

153,154-R =CH, ; 155,156- R H

D.S.Pasto, K.D.Sugi. J. Org. Chem., 1992. Vol. 57. N1. P.

Совершенно иначе проходит реакция стирола с акриловой кислотой на ß-цеолите - в качестве практически единственного продукта реакции образуется линейный акрилат 157. В отсутствие цеолита реакция не идет даже в жестких условиях.

При взаимодействии а-метилакролеина 71 с камфсном 158, который, как и стирол, содержит группировку >С=СН2, но присоединенную к алициклическому остову, происходит образование циклопентанового остова с получением трициклического соединения 159 (52%), но реакция идет по иному нуги, чем » случае аллооцимена.

В отличие от описанной выше реакции, в этом случае не наблюдается перемещение альдегидного водорода, первоначальная атака субстрата осуществляется, видимо, р-олефиновым атомом углерода с образованием ин термедиа та 160. Внутримолекулярная стабилизация катиопного центра происходит пу тем сто взаимодействия с карбанионпым центром, что приводит к образованию повою карбоцикла с альдегидной группой в боковой цепи.

Общность реакций а-метилакролеина с соединениями 70 и 158 в том, ч то в обоих случаях имеет место - по конечному результазу- [3+2]-карбоииклизаиия, только в первом случае это результат переноса атома водорода, во-втором -переноса заряда; в первом случае олефин выступает в роли диенофила, а альдегид -"1,3-диполя", во-втором - альдегид является диенофилом, а олефин оказывается предшественником "1,3-диполя".

Рассмотрим далее взаимодействие камфена с формальдегидом па широконористом Р-цеолите. Конденсация этих веществ в присутствии кислых катализаторов (реакция Принса) 21 или в присутствии катеонита КУ-2 22 приводит, в основном, к продуктам с неперегруппированным камфеновым остовом - 8-сжсиметилкамфену 161 (или его эфирам) и 1,3-диоксаиу 162.

При проведении этой же реакции на Р-цеолите основным направлением становится образование необычных продуктов скелетных перегруппировок -трициклических простых эфиров 163 и 164 (суммарный выход 71%).

21 A.BIomquist, R.S.Himic, S.D.Meedor. J. Org. Chem. 1968. Vol. 33. N6. P.

В.И.Исагулянц, И.Е.Покровская, С.В.Хомко, А.Е.Шильринова, Н.А.Захарова. Докл. АН Арм. ССР. 1969. Т. 48. N2. С.

На нерпой стадии происходит атака протонировапной молекулой формальдегида на олефиновую двойную связь камфена и далее реакция идет по двум путям: 1) перегруппировка Вагнера-Меервейна и стабилизация положительного заряда образованием связи с атомом кислорода, что приводит к эфиру 163: 2) 1.2-сдвиг экзо-мстильной группы и стабилизация возникающего кат иона с получением эфира 164.

Таким образом нами показано, что при взаимодействии терпеновых олефшкш с альдегидами па алюмоенликатных катализаторах в мягких условиях возможно получение целого ряда карбо- пли гетероциклических продуктов.

Наконец, последним в этом разделе рассмотрим взаимодействие эпокисей некоторых монотерпепов с альдегидами на глине асканит-бентонит. Интерес к этим соединениям в русле развиваемого подхода многоплановый. Во-первых, имеются терпеноидм, которые вследствие различных причин (малая нуклеофильноеть олефиновых связей, пространственные препятствия атаке протона, особенности адсорбции на гетерогенном катализаторе) не образуют карбокатионов при использовании алюмосиликагных катализаторов и, как следствие этого, не вступают в дальнейшие превращения. Относительно легкое раскрытие эпоксидного кольца при протонировании позволяет обойти это препятствие. Во-вторых, при раскрытии эпоксидного кольца в молекуле терпеноида появляется гидроксильная функция, что, как было показано выше, способствует образованию полигетероциклических систем. В-третьих, в необычные превращения вовлекается новый плас т соединений, что способст вует' расширению синтетических возможностей терпеноидов.

Ч'ак, как уже отмечалось, 3-карен не реагирует с альдегидами на глине. В то же время взаимодействие полученного из него /л/л7//с-3,4-э|кжсикарана 165 с ч-мет нлакролеином в присутствии глины асканит-бентонит приводит к образованию бицикличсского альдегида 166 (20%), ацетил и 167 (70%) и, в небольшом количестве, карап-За,4а-диола 168. При увеличении времени реакции или делении на колонке с силикагелем методом колоночной хроматографии соединение 167 частично переходит в диол 168, этому переходу способст вует и повышение температуры реакции до комнатной.

Ранее альдегид 166, образующийся в результате внутримолекулярного сокращения цикла в катионе 165а , был получен в качестве основного продукта авторами работы 21 при выдержке яг/ш/с-эноксикарама 165 па глине асканит-бентонит беч альдегида, образования диолов не наблюдалось.

Возможный механизм образования соединений 167 и 168 включает взаимодействие карбокатиона. получающегося при раскрытии протежированного лнжеида, с альдегидной группой, приводящее к интермедиату 165Ь и далее к ацеталю 167. Гидролиз последнего приводит к диолу 168.

Такой путь образования диола 168 подтверждается как отсутствием последнего в реакционной смеси при выдерживании исходного нкжеидп на глине в отсутствии альдегида, так и стереохимией продукта - при обработке минеральными кислотами я?/мме-3,4-зпоксикаран превращается в продукт

71 Полоинпка М. II. Корч;и ииа Д. П. Тагилоп Ю. П. Пмглачов О. Г'. Зсмковец Г. Л. Ьархаш И. Л. Журнал Ор.'сш. Лнинп. в печати. транс-присоединения 24'25, тогда как в нашем случае образуется исключительно продукт г/г/с-присоединения с а-стороны, что, по-видимому, объясняется пространственными затруднениями для образования ацеталя со стороны гем,-диметильной группы циклопропанового кольца. Необходимо отметить, что нами не обнаружено в литературе примеров взаимодействия эпоксидов с альдегидами, приводящими к образованию ацеталей или диолов.

На основании вышесказанного можно предположить, что при взаимодействии г/мс-эпоксикарана 169 с альдегидами образование ацеталя типа 167 должно быть затруднено. Действительно, реакция соединения 169 с а-метилакролеином в присутствии глины приводит к продуктам

КгоррР.Ат. СИет.Яос. 1966. Уо1. 88. N 21 .-Р. 4926. ХсЬпш!! I., Кк1исг Р., МиЫ.чЫ! М. СИет. Дет-1963. V. 96. N 10. Р. 2636. внутримолекулярных перегруппировок альдегиду 170 (18%) и г^ис-каранону 171 (6%), а также к ацеталю 172 (8%) с раскрывшимся циклопропановым кольцом

Первые дна соединения были выделены ранее 23 при изучении поведения эпоксида 169 на г лине, образование же ацеталя 172 можно объяснить протеканием предварительных внутримолекулярных перегруппировок, в результате которых уменьшаются стерические препятствия атаке альдегида по карбокатионному центру, ведущей к образованию ацеталя.

Таким образом, использование эпоксидов 3-карена позволило провести реакцию с альдегидом в случае, когда исходный олефин не вступает в реакцию с альдегидами, при этом стерические факторы играют определяющую роль в получении того или иного набора продуктов реакции.

Ранее авторами работы 26 было показано, что при перемешивании при 50 °С растворов стероидных эпоксидов в сухом бензоле в присутствии непрокаленного бентонита происходит стерео- и региоселективное раскрытие эпоксида с участием межслосвой воды с образованием транс-диолов без трансформации других лабильных групп с выходом от 47 до 67%. Используя систему глина - альдегид нам удалось достаточно селективно (суммарный выход ацеталя и диола для транс-3,4-эпоксикарана составляет 70% после разделения) в мягких условиях получить продукты цис-раскрытия эпоксидного кольца. Эта реакция, по-видимому, может представлять практический интерес в случаях, когда необходимо селективно получить цис-днопы, не затронув другие функциональные группы и без получения продуктов скелетных перегруппировок.

При взаимодействии смеси цис- и транс-1,2-эпоксидов лимонена 173а, Ь (1:1) с а-метилакролеином на глине при 0 °С из реакционной смеси были выделены непрореагировавший г/ыс-эпоксид 173а, что говорит о его меньшей рекционной способност и по сравнению с транс-эпоксидом 173Ь, а также ацеталь

Cabrera A., Rosas N. Marque/ С., Salmón М., Angeles F,„ Miranda R„ Lozano R. Gazz.Chim. Ilal. 1991. Vol. 121.1'. 127.

174 (14%) и диол 175 (47%), механизм образования которых, по-видимому, аналогичен механизму, изображенному ранее.

Отсутствие в реакционной смеси заметных количеств продуктов изомеризации и (оксидов 173а, b свидетельствует в пользу того, что в случае применения гетерогенного катализатора - глины асканит-бентонит межмолекулярная реакция карбокатиона, образовавшегося в результате нротонирования и раскрытия эпоксидного цикла, с альдегидом оказывается более быстрой, чем внутримолекулярная изомеризация этого катиона.

Реакция индивидуального цис- 1,2-эпоксида лимонена 173а с а-метилакролеином, проводившаяся несколько более длительное время, чем соответствующая реакция смеси эпоксидов лимонена, привела к образованию кстопа 176 (22%), ацеталя 177 (21%) и в меньших количествах диола 175 (13%) кроме того, из реакционной смеси был выделен непрореагировавший исходный эноксид 173а.

Ацеталь 177 образуется с меньшим выходом, чем ацеталь 174 и диол 175 из смеси эпоксидов, по-видимому из-за стеричееких затруднений, создаваемых изопропенильной группой, подходу альдегида к карбокатиону, образующемуся после раскрытия протонированного эпоксидного кольца, в г/ие-положение к гидроксильной группе.

Необходимо отметить, что гидролиз ацеталя 177 до диола не происходит ни в условиях реакции, ни при разделении реакционной смеси колоночной хроматографией на силикагеле. Возможный механизм образования соединения 175 представлен выше.

ЛльтсршшпшмП mtpimm предполагис! протопироилнпе соединении 177 по положению 14 и два гидридных сдвига, приводящих к обращению конфигурации по положению 4, с последующим гидролизом образующегося ацеталя до диола; однако, в этом случае мы должны были бы получить оптический изомер соединения 175. Изображенный выше вариант механизма подтверждается тем, что диол, образующийся из эпоксида 173а, имеет тот же знак оптического вращения, что и диол, полученный из смеси эпоксидов лимонена. В последней, как было показано выше, в реакцию вступает в основном траис-эпоксид 173Ь.

Выдержка смеси цис- и транс-1,2-эпоксидов дипентена 178а,Ь на глине асканит-бентонит приводит к образованию альдегида 179 и транс-п-мент-8-ен-2-она 176а в примерно равном соотношении. Интересно отметить, что при проведении изомеризации 1,2-эпоксида лимонена в суперкислой среде 27 в качестве основного продукта был получен карвенон, кетон 176а образуется лишь в качестве минорного продукта, а альдегид 179 не был обнаружен вовсе. Авторами работы 28 было изучено поведение раздельно цис- и траыс-\,2-эпоксидов лимонена »различных кислых средах и показано, что образующиеся

179 176а* 180* диолы являются исключительно продуктами т/юнодиаксиального раскрытия циклопропанового кольца, образования гуиодиолов не наблюдалось.

При взаимодействии эноксидов 178а,b с бензальдегидом в присутствии глины из реакционной смеси были выделены соединения 176а и п-мент-8-ен-1,2-диол 180, образование соответствующего ацегаля зафиксировать ие удалось, по-видимому, из-за его низкой устойчивости в условиях реакции; аналогично протекают и реакции этих эноксидов с акролеином и ацетоном на г лине.

Реакция эноксидов 178а,b с салициловым альдегидом приводит к образованию только продуктов изомеризации 179 и 176а, что может быть

27 Baig M. A., Banthorpe D. V., Carr G., Whittaker D. J. Chem. Soc. Perkin. Trims. II. 1989. P. 1981.

28 Royals E. E„ Leffingwell J. C. J. Org. Chem. 1966. Vol. 31. N 6. P. 1937. Изображение структуры не учитывает стереохимического строения соединения объяснено или пространственными затруднениями, или меньшей концентрацией негтротонированного альдегида на поверхности катализатора, благоприя тствующей внутримолекулярной реакции изомеризации.

Сравнивая проведенные на глине асканит-бентонит реакции дипентена (лимонена) с альдегидами, приводящие к бициклическим простым эфирам, и реакции эпоксидов дипентена (лимонена) и карена с альдегидами, ведущие к а деталям и их возможные механизмы, можно заметить определенное сходство этих процессов. В обоих случаях мы имеем дело с взаимодействием карбокатионного центра, образовавшегося в результате протонирования двойной связи или раскрытия протонированной эпоксидной фуппы, с кислородом альдегидной группы. Далее происходит внутримолекулярная стабилизация карбокатиона путем взаимодействия карбоксониевого центра или с двойной связью, или с гидроксилыюй группой и последующим депротонированием; в обоих случаях мы имеем дело с реакциями циклоприсоединения. Все эти реакции не идут при использовании в качестве катализатора гомогенных кислот.

2.2. Реакции присоединения [17, 26-30]'

В этом разделе мы рассмотрим те процесс!,I присоединения на ашомосиликатных катализаторах, в которых, по крайней мере, основной путь превращений не связан с циклоприсоединением.

Использование в реакции с камфеном вместо формальдегида иных карбонильных соединений - акролеина или метилвинилкетона на цеолите р приводит- к образованию продуктов карбоциклизации 183а,Ь в минорных количествах. Основную часть реакционной смеси в этих случаях составляют соединения 181а + 182а (68%) и 181Ь + 182Ь (71%) соответственно, представляющие собой попарно смеси геометрических изомеров. Формально последние можно рассматривать как продукты замещения винильного водорода камфена. СН2=СН-С-Я а - Я = Н Ь - Л = СП,

СНСН 2СН 2-С-Я 181а, Ь; 182а, Ь 183я, Ь

Судя по строению основных продуктов, обсуждаемая реакция наиболее близка к двум хорошо известным процессам - "еновой" реакции и реакции Принса, однако имеется ряд существенных отличий. По определению Снидера 29 "еновой" реакцией является взаимодействие алкеиа, имеющего аллильный водород ("ен") с соединением, содержащим двойную или "(ройную связь ("енофил") с образованием новой связи и миграцией в "ене" двойной связи, сопровождающейся 1,5-водородным сдвигом. В обсуждаемой реакции в качестве "ена" - алкена, имеющего аллильный водород, выступает камфен, в качестве "енофила" - акролеин или мегилвинилкегон. В процессе взаимодействия образуется две а-спязи (С-С и С-Н), но в реакции - по конечным результатам - не происходит миграции двойной связи и 1,5-сдвига аллильпого водорода, следовательно, обнаруженное превращение не отвечает определению "еноиой реакции". Сравним далее обнаруженное превращение камфена с реакцией Принса.

СН20,АС0Н, ЮО°С

СИ,-СНСОК

СНСН2ОАс

В.В^пк1ег, В.К.ОоИпап. ПчпМгоп. 10К6. Уо1. 42. N 11. Г. 245 I

Реакция Принеа (реакция А) - это взаимодействие протонироваиного альдегида (практически всегда формальдегида +СН2ОН) с двойной связью, в результате чего карбонильная группа не сохраняется, а превращается в спиртовую или соответствующую эфирную группу. Если реакции олефинов с формальдегидом проводят термическим путем, без катализатора, то образуются продукты "снового" синтеза, например:

При взаимодействии карбонильных соединений с камфеном на цеолите р первоначальная атака осуществляется р-олефиновым атомом поляризованной двойной связи и карбонильная группа в продуете сохраняется в неизменном виде. Таким образом, процесс не может быть классифицирован как реакция Принса и взаимодействие подобного рода можно было бы назвать "исевдоеновым синтезом".

Остановимся далее на возможном механизме "псевдоеиовой" реакции. Одним из механизмов может служить последовательность превращений с промежуточным образованием трицикленового производного 184.

R II; СП,

Такого типа реакции описаны в работе Однако, полученный авторами этой работы трициклический продукт 185 стабилен в присутствии кислот Льюиса при

М) S.A.Üerson, P.Swidler./. Am. Chem. Soc. 1953. Vol. 75. P.

50° С и превращается в бициклическое соединение только при кипячении в АсОН. сн2о БпСЬ

СН3С0)20 50°С

АсОН, 120 С

СН2СН,ОАс

СНСН2ОАС

Таким образом, если принять в качестве механизма реакции превращение с промежуточным образованием интермедиата 184, то в качестве продуктов должны были бы получиться трициклические соединения, что не наблюдается в действительности.

Возможным механизмом может быть следующий: ; аьспаж

IМI,ш

СНгСНгСНСОЯ

СН2СН2СНСОН

СМ/СП/'.НС.ОК чСН2СН2СНСОР!

В промежуточно образующемся неклассическом ионе 186, который может быть представлен набором резонансных структур 186а - 186с, происходит либо карбоциклизация 186с —> 183, либо образование двойной связи 186Ь —> 181, 182.

Заключение диссертации по теме «Органическая химия», Салахутдинов, Нариман Фаридович

выводы

1. В результате проведенных исследований развито новое направление -систематическое изучение внутри- и межмолекулярных реакций терпенов и их аналогов в условиях "организованной среды". Изученные субстраты благодаря их двум основным особенностям - полифункциональности и конформационной гибкости способны в этих условиях вступать в большое количество новых превращений.

2. Впервые показано, что в реакциях циклоприсоединения или циклоконденсации несопряженных олефинов терпенового ряда с альдегидами (алифатическими и ароматическими) на глине асканит-бентонит образуются в мягких-условиях в одну стадию разнообразные полигетероциклические системы с различными, в том числе новыми, остовами.

3. Обнаружены новые реакции олефинов с а,[5-ненасыщенными карбонильными соединениями на цеолитных катализаторах, приводящие к продуктам либо редко встречающихся процессов [ЗС+2С]- или [2С+2С]-карбоциклизаций, либо "псевдоенового" синтеза, а в реакции с формальдегидом - к продуктам скелетных перегруппировок - трициклическим простым эфирам.

4. Показано, что взаимодействия камфена с ароматическими углеводородами, спиртами и фенолами на широкопористом р-цеолите сопровождаются внутримолекулярными перегруппировками и приводят - в зависимости от структуры реагента и природы растворителя - к продуктам О-, С-алкилирования или карбоциклизации.

5. Впервые показано, что терпеноиды и их аналоги могут подвергаться на цеолитах внутримолекулярным скелетным перегруппировкам, сходным с превращениями этих же веществ в суперкислых средах (условия прямого наблюдения катионов), что свидетельствует в пользу карбокатионного механизма их превращений на цеолитах.

6. Впервые изучены фотохимические изомеризации терпеновых соединений в комплексе с циклодекстринами и показано, что они приводят к протеканию новых реакций с образованием трех-, четырех- и пятичленных карбоциклов. В отсутствие "организованной" среды фотолиз этих же веществ приводит лишь к продуктам транс,цис-изомеризаций.

7. Анализ полученных экспериментальных данных свидетельствует о том, что не всегда возможен прямой перенос на реакции полифункциональных соединений на поверхности шиомосиликатных катализаторов многих привычных понятий и закономерностей из области химии гомогенных реакций, таких как гомология, винилогия, изомерия, определяющая роль функциональной группы. Роль гетерогенного катализатора не всегда сводится к чисто кислотному катализу, хотя в некоторых случаях именно эти свойства катализатора позволяют смягчить условия и повысить селективность и выход многих процессов. Основная же роль гетерогенного катализатора - придание молекуле определенной ориентации для реагирующих молекул и одновременное снижение барьеров многих превращений, что часто направляет реакцию по необычному пути, который не удается реализовать в условиях гомогенного кислотного катализа.

Список опубликованных по теме диссертации работ

1. Салахутдинов Н.Ф., Кобзарь Е.А., Корчагина Д.В., Татарова JI.E., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Циклизация ациклических изопреноидов. VIII Циклизация некоторых 2,6-диенонов на цеолитах.// Журнал Органической Химии 1993. Т. 29. №2.0.316-322.

2. Патент России №1743141 Способ получения а-ионона/ Кобзарь Е.А., Гаврилюк O.A., Тестова Н.В., Салахутдинов Н.Ф.

3. Черненко Г.Ф., Кобзарь Е.А., Салахутдинов Н.Ф., Шмидт Э.Н., Багрянская И Ю., Гатилов Ю.В. Превращения терпеноидов на синтетических цеолитах I. Реакции лабдановых спиртов на цеолите Л Химия природных соединений 1991. № 5. С. 657-667.

4. Фоменко В.В., Титова Т.Ф., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Алкилирование бензола камфеном на цеолитeJ¡Журнал Органической Химии 1995. Т. 31. № 2. С.300-301.

5. Салахутдинов Н.Ф., Татарова Л.Е., Корчагина Д.В., Крон A.A., Бархаш В.А. Новая фотохимическая перегруппировка 2,5.5-триметил-2,б-нонадиен-8-она. И Журнал Органической Химии 1989. Т. 25.№5.С. 1115-1116.

6. Лузина O.A., Татарова Л.Е., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Бархаш В.А. Изучение фотохимической реакционной способности комплексов некоторых диенонов с ß-циклодекстрином. //Журнал Органической Химии 1993. Т. 29. № 1.С. 94-102.

7. Лузина O.A., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Бархаш В.А. Фотохимические превращения ф-иононов и ф-иронов в присутствии ß-циклодекстрина./Щурмал Органической Химии 1994. Т. 30. № 5. С. 784

8. Лузина O.A., Татарова Л.Е., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Бархаш

B.А. Изучение фотохимических превращений ряда терпеноидов в присутствии циклодекстринов.// Журнал Органической Химии 1997. Т. 33. №25.

C. 212-223.

9. 'Сатарова JI.E., Салахутдинов Н.Ф., Корчагина Д.В., 'Гсстова Н.В., Аульчеико И.О., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Конденсация стереоизомерных аллооциме-нов с а-метилакролеином на цеолитах.// Журнал Органической Химии 1991. Т. 27. № 11. С. 2457-2458.

10. Ku?,netsova Т,0„ lone K,G„ Salakhutdinov N.F, Diene Condensation on Zeolites. I. Alloocimene reaction with a-methylacrolein on P- zeoliteJ/React.Kinet. Catal.Lett. 1997. Vol. 62. N 2. P. 273-280.

11. Kuznetsova T.G., lone K.G., Testova N.V., Salakhutdinov N.F. Diene Condensation on Zeolites. II. Influence of the zeolite structure and natureof substitution cation on alloocimene reaction with a- niethylacrolein.// React.Kinet. Catal.Lett. 1997. Vol.62. N 2. P. 287-292.

12.Татарова JI.E., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Необычное взаимодействие стирола с а-метилакролеином на цеолите. // Журнал Органической Химии 1993. Т. 29. № 9. С. 1908-1909.

13. Кобзарь Е.А., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Камфен в реакции Принса на цеолите.// Журнал Органической Химии 1992. Т. 28. №6. С.1309-1310.

14. Татарова JI.E., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Взаимодействие камфена с а-метилакролеином на цеолите.// Журнал Органической Химии 1993. Т. 29. № 7. С. 1496-1497.

15. Volcho К.Р., Korchagina D.V., Tatarova L.E., Salakhutdinov N.F., Barkhash V.A ^ Use of Aluminosilicate Catalysts in Diels-Aider Reactions // Abstracts of Papers of the EUROPA-CAT-1 Conference. France, Montpelleir, 1993. P. 81.

16. Волчо К.П., Корчагина Д.В., Татарова JI.E., Салахутдинов Н.Ф., Бархаш В.А. Необычная реакция циклоприсоединения альдегидов к мирцену и дипентену на глине асканит-бентонит.// Журнал Органической Химии 1993. Т. 29. № 3. С. 646-647.

17. Волчо К.П., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Бархаш В.А. Необычное взаимодействие стирола с дипентеном и у-терпиненном на глине асканит-бентонит.// Журнал Органической Химии 1994. Т. 30. № 6. С. 941942.

18. Татарова JI.E., Яровая О.И., Волчо К.П., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Реакции олефинов с соединениями, содержащими винильную или винилиденовую группу на алюмосиликатных катализаторах.// Журнал Органической Химии 1995. Т. 31. №7. С. 982-995.

19. Волчо К.П., Татарова Л.Е., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Аульченко И.С., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Циклоприсоединение карбонильных оединений к олефинам на алюмосиликатных катализаторах.// Журнал Органической Химии 1994. Т. 30. № 5. С. 641-653.

20. Волчо К.П., Корчагина Д.В., Салахутдинов В.А., Бархаш В.А. Двойная гетеро циклизация при взаимодействии несопряженных диенов с салициловым альдегидом на глине асканит-бентонит.// Журнал Органической Химии 1995. Т. 31. № 9. С. 1089-1090.21.

21. Волчо К.П., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Бархаш В.А. Взаимодействие енолов с салициловым альдегидом на глине асканит-бентонит.// Журнал Органической Химии 1996. Т. 32. № 3. С. 470-471.

22. Volcho К.Р., Korchagina D.V., Salakhutdinov N.F., Barkhash V.A. New Possibilities of Isoprenoids Chemistry when using a Heterogeneous Catalyst

1 Askanite-Bentonite Clay. // Abstracts of Papers of the 4,h International Symposium on Heterogeneous Catalysis and Fine Chemicals. Switzerland, Basel, 1996. P. 67.

23. Volcho K.P., Korchagina D.V., Salakhutdinov N.F., Barkhash V.A. Double Heterocyclization in the Reaction of Uncojugated Dienes and Hydroxyolefins with Salicylaldehyde on the Askanite-Bentonite Clay.// Tetrahedron Letters. 1996. Vol. 37.N 34. P. 6181 -6184.

24. Volcho K.P., Korchagina D.V., Salakhutdinov N.F., Barkhash V.A. New Possibilities of Isoprenoids Chemistry when using a Heterogeneous Catalyst : Askanite-Bentonite Clay. II Journal of the Molecular Catalysis. A. 1997. P. 15861587.

25. Волчо К.П., Корчагина Д.В., Гатилов Ю.В., Салахутдинов Н.Ф., Бархаш В.А. Взаимодействие некоторых терпеноидов с альдегидами на глине асканит-бентонит.// Журнал Органической Химии. 1997. Т. 33. № 5. С. 666-677.

26. Фоменко В.В., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Гатилов Ю.В., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Взаимодействие бензилового спирта и бензгидрола с камфеном на цеолите.// Журнал Органической Химии. 1995. Т. 31. № 7. С. 1095-1096.

27.Fomenko V.V., Korchagina D.V., Salakhutdinov N.F., Gatilov Yu.V., lone K.G., Barkhash V.A. Perfomance of zeolite Beta in the interaction of Camphene with

J Benzyl Alcohol and Benzhudroi. // Abstracts of Papers of the ll'h International

Zeolite Conference. Korea, Seoul, 1996. RP 131.

28. Титова Т.Ф., Фоменко B.B., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф., Ионе К.Г., Бархаш В.А. Алкилирование бензола и некоторых его производных камфеном на широкопористом цеолите.// Журнал Органической Химии 1997. Т. 33. №5. С. 731-741.

29. Titova T.F., Fomenko V.V., Korchagina D.V., Salakhutdinov N.F.,., lone K.G., Barkhash V.A. Alkylation of benzene and its mono- and disubstituted derivatives with camphene on wide-pore (J-zeolite. //Abstracts of Papers of the 16th Conference on Isoprenoids, Praque, 1995. P. 123-124.

СзО. Салахутдинов Н.Ф., Бархаш В.А. Реакционная способность терпенов и их аналогов в "организованной среде". //Успехи Химии. 1997. Т. 66. № 4. ч С. 376-400.

31. Салахутдинов Н.Ф., Реакционная способность терпенов и их аналогов в условиях гетерогенного катализа. // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. Т. 5. С.21-40.

32. lone K.G., Salakhutdinov N.F., Kikhtyanin O.V., Testova N.V., Romannikov V.N. Perspectives of catalysis on zeolites in solution of environmental problems. //Chemistry. Ecology. Health. Ed. K.G.Ione Nova Scien. Publ. Inc. N-Y. 1995.

33. Salakhutdinov N.F., Barkhash V.A. Reactivity of terpens and their analogues in "organized media"//Chemistry Reviews. 1998. Vol. 23. Part I.