Синтез азотистых гетероциклов ряда диазепина, изоксазола, имидазолидина и нитронилнитроксильных радикалов 2-имидазолина в реакциях 1,2-бисгидроксиламинов и 1,2-бисалкоксиаминов с карбонильными соединениями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат химических наук Мостович, Евгений Алексеевич

• Мостович, Евгений Алексеевич
• кандидат химических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат химических наук Мостович, Евгений Алексеевич

Введение

1. 1,3-Дикарбонильные соединения в органическом синтезе

1.1. Получение производных 1,3-дикарбонильных соединений, содержащих в своем составе формильную группу

1.1.1. Получение производных малонового альдегида

1.1.1.1. Использование конденсации Кляйзена

1.1.1.2 Присоединение к алкил-(арил-)виниловым эфирам

1.1.1.3 Реакция Вильсмейера-Хаака-Арнольда

1.1.1.4 Восстановление малонитрилов

1.1.1.5 Окисление 1,3-диолов

1.1.1.6 Галогенирование малоновых альдегидов

1.1.1.7 Получение 2-(арилазо)малональдегидов

1.1.1.8 Получение 2-метиленмалональдегидов

1.1.1.9 Получение триметиниевых (винамидиниевых) солей

1.1.1.10 Получение нитромалонового альдегида

1.1.2. Синтез формильных производных других карбонилсодержащих соединений

1.1.2.1. Использование конденсации Кляйзена

1.1.2.2. Ацилирование виниловых эфиров

1.1.2.3. Получение ацеталей Р-формилкарбоновых кислот

1.2. Синтез гетероциклов с использованием формилсодержащих 1,3-дикарбонильных соединений

1.2.1. Синтез пирролов и индолов

1.2.2. Синтез пиразолов и изоксазолов

1.2.3. Синтез производных имидазола и 1,3-тиазола

1.2.4. Синтез 1,2,3-триазолов

1.2.5. Синтез пиридинов и пиримидинов

1.2.6. Синтез производных пиридазина

1.2.7. Синтез производных диазепина

1.2.8. Синтез макроциклов

2. Взаимодействие 1,2-бисгидроксиламинов и 1,2-бисалкоксиаминов с формилсодержащими 1,3-дикарбонильными соединениями

2.1. Взаимодействие 1,2-бисгидроксиламинов с формилсодержащими 1,3-дикарбонильными соединениями

2.2. Реакции 1,2-бисалкоксиаминов с 1,3-дикарбонильными соединениями

3. Взаимодействие 2,3-бисгидроксиламино-2,3-диметилбутана с ди- и трикарбонилсодержащими функциональными соединениями

3.1. Синтез бис- и триснитронилнитроксильных радикалов — предшественников гибридных магнитных материалов

3.2. Синтез антиферромагнитно взаимодействующих бирадикалов, как перспективных моделей квантового компьютера

4. Экспериментальная часть

4.1 Синтез исходных субстратов и карбонилсодержащих реагентов

4.2 Реакции 1,2-БГА и 1,2-БАА с функциональными карбонилсодержащими соединениями

Выводы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез азотистых гетероциклов ряда диазепина, изоксазола, имидазолидина и нитронилнитроксильных радикалов 2-имидазолина в реакциях 1,2-бисгидроксиламинов и 1,2-бисалкоксиаминов с карбонильными соединениями»

Введение.

Органические производные гидроксиламина (iV-замещенные, R1NHOH и N,0-ди-замещенные, алкоксиамины R'NHOR2) широко используются в органической химии1. На их основе разработан ряд методов получения аминов, гидроксамовых кислот, оксимов и их эфиров, нитронов, различных азотсодержащих гетероциклических соединений, содержащих в своем составе связи N-0, N—»-0 и N-OR. Многие представители перечисленных классов гидроксиламинов зарекомендовали себя как перспективные синтетические блоки в дизайне и синтезе соединений, обладающих потенциальной биологической активностью, хелатообразующими, парамагнитными и др. полезными свойствами. Например, 2,3-бисгидроксиламино-2,3-диметилбутан уже более 40 лет находит применение в получении нитронил-(ННР) и иминонитроксильных радикалов (ИНР) ряда 2-имидазолина2 - уникальных органических парамагнитных объектов, обладающих выдающейся термодинамической стабильностью3. Это свойство данных радикалов, вкупе с их способностью образовывать координационные полимеры с ионами переходных металлов4 и, в частности, с лантанидами5'6, привели к бурному росту исследований в области дизайна новых материалов, построенных на основе, как полностью органических, так и гибридных соединений, обладающих ферро-, ферри и антиферромагнитными свойствами7. В 1991 году совместная работа трех групп японских ученых (Takahashi, Ishikawa, Kinoshita) ознаменовалась открытием первого полностью органического ферромагнетика ряда 2-имидазолина - 2-(и-нитрофенил)нитронил-нитроксильного радикала, кристаллическая /?-фаза которого проявляла эффект ферромагнетизма, при температуре ниже 0.6 К8. Сегодня уже известно более 20 видов ферромагнетиков на основе органических радикалов, в том числе HHP, с температурой Кюри от 0.09 до 0.6 К9. Быстрое и количественное превращение HHP в ИНР под действием NO, позволило использовать HHP в качестве рабочего вещества для измерения концентрации окиси азота как в атмосфере10, так и в тканях живых организмов11"13. HHP и ИНР нашли также применение в органических полупроводниковых материалах14'15, в качестве электроактив^ых компонентов полностью органических аккумуляторов16, а в последнее время благодаря обратимости Ox/Red состояний HHP, было предложено использовать их для элементов устройств органической памяти17.

Систематическое изучение химии азотистых нуклеофилов, ведущееся в лаборатории азотистых соединений НИОХ СО РАН, позволило разработать методы получения ранее неизвестных бифункциональных производных гидроксиламина - 1,2-бис-гидроксиламинов (БГА) и их О, (9'-диал копированных производных, 1,2-бисалкокси-аминов (БАА). Определенное внимание в этих работах было уделено рассмотрению

взаимодействия БГА и (БАА) с электрофильными реагентами, включая простые моно- и

1.2-дикарбонильные соединениями. Результатом этих исследований стал синтез ряда

18 19 20 21 22 23 24

производных 1,2-диазета ' , имидазола , 1,2,3-триазола , пиразина ' , диазепина

содержащих в своем составе iV-окси-, iV-гидрокси- и /V-алкоксигруппы. Переход к 1,3-

кетоальдегидам позволил получить циклические пятичленные TV-гидроксикетенаминали -

производные имидазолидин-2-илидена, окисление которых привело к

винилнитроксильным радикалам.25 На их основе были получены стабильные комплексы с

переходными металлами, обладающие высокой энергией обмена, порядка 200 см"1, между

26

парамагнитным металлом и неспаренным электроном винилнитроксильного радикала .

В этой связи, целью настоящей работы стало дальнейшее изучение реакций БГА и БАА с производными 1,3-дикарбонильных соединений и полифункциональными карбонильными соединениями, в частности несущими формильную функцию. Предполагалось, что в данных реакциях будут получены функциональные производные /V-гидроксикетенаминалей - предшественники перспективных парамагнитных лигандов, либо не известные ранее TV-оксиды и iV-алкокси 1,4-диазепины, аналоги биологически-активных хлордиазепоксида и других бензодиазепинов. На начальном этапе нашего исследования были изучены реакции азотистых бинуклеофилов БГА и БАА с ациклическими 1,3-дикарбонильными и поликарбонилсодержащими соединениями с формильной функцией. Основными продуктами данных превращений явились пятичленные гетероциклы - производные имидазола, изоксазола и имидазо[1,2-Ь]изоксазола, а в кислой среде, в реакции БГА с малоновыми альдегидами были выделены неустойчивые 1,4-диазепин-А'-оксиды. В случае циклического 1,3-дикарбонильного соединения - 2-формил-З-кетосульфолана, продуктом реакции явился ациклический динитрон. Впервые был получен нитронилнитроксильный радикал с Р-кетоэфирной функциональной группировкой, образующий стабильные соли с щелочными металлами. Производные БАА в реакции с 1,3-дикарбонильными соединениями в нейтральных условиях образуют производные имидазолидина, а в присутствии сильных минеральных кислот единственными продуктами реакции становятся N,N-1,4-диалкокси-1,4-диазепиниевые соли.

На втором этапе исследований мы сконцентрировали свое внимание на направленном синтезе бис- и трис-ННР в реакциях стерически затрудненного БГА -

2.3-диметил-2,3-бисгидроксиламинобутана с ди- и триформилсо держащими функциональными производными ароматических соединений. На основе триальдегидов были получены высокоспиновые трирадикалы (£=3/2) с симметрией Сз и Сг, линкером в которых между парамагнитными фрагментами выступает л-фениленацетиленовый

фрагмент. Синтезирован набор биснитронилнитроксильных радикалов с различными ^-линкерами на основе дифенила, терфенила, бис(пиразолил)бензола, толана, дифенилдиацетилена и бис(пиридил)ацетилена. Полученные радикалы были изучены с использованием SQUID магнитометрии, в результате чего был установлен антиферромагнитный характер внутримолекулярного обмена между неспаренными электронами и были найдены значения энергии внутримолекулярного обмена между неспаренными электронами - Jmtra-

Литературный обзор разбит на две части. В первом разделе рассмотрены методы синтеза формилсодержащих карбонильных соединений и их синтетических аналогов. Во второй части обзора обсуждаются их реакции гетероциклизации различных 1,3-дикарбонильных соединений, в основном, с азотцентрированными нуклеофилами. Приоритет в библиографии отдавался работам последних десятилетий.

Обсуждение полученных результатов представлено в нескольких частях диссертации. Так, третья глава начинается с обсуждения реакций малоновых альдегидов с производными БГА и завершается конденсацией последних с производными трикарбонильных соединений. В заключительном разделе этой главы рассмотрены аналогичные реакции БАА. Первая часть четвертой главы посвящена направленному синтезу бис- и трис-ННР радикалов, как перспективных лигандов, в то время как вторая часть рассматривает получение бис-ННР радикалов для использования их в качестве моделей квантового компьютера. В экспериментальной части подробно описаны использованные методики и приведены спектральные характеристики всех новых соединений.

Автор хочет выразить благодарность в первую очередь в адрес своего научного руководителя, к.х.н. Мажукина Дмитрия Генадьевича, за становление его как химика-синтетика, привитие самостоятельности и должного упорства в изучении непростой тематики. Выражаю благодарность в адрес своего научного руководителя с немецкой стороны - профессора Мартина Баумгартена (Martin Baumgarten, MPIP, Mainz, Germany) за прекрасное руководство, интересные дискуссии, советы и понимание. Отдельную благодарность автор выражает сотрудникам ЦКП НИОХ СО РАН, за выполнение спектральных, аналитических и структурных исследований, доктору Фолькеру Энкельманну (Volker Enkelmann, MPIP, Mainz, Germany), за рентгеноструктурный анализ полученных автором нитронилнитроксильных радикалов, группе профессора Михаэля Ланга (Michael Lang, Physik Institut, J.W. Goethe-Universität, Frankfurt am Main, Germany), за проведение SQUID измерений. Автор благодарит за финансовую, научную и социальную поддержку общества Max-Plank Institute für Polymerforschung, Max-Plank

Research School, DFG и фонд РФФИ. Отдельное спасибо за содействие Бороздиной Юлии Борисовне. Большое спасибо всем моим друзьям и коллегам, тем, кто все эти годы помогал мне собирать материал для написания диссертации и поддерживал меня все это время.

1. 1,3-Дикарбонильные соединения в органическом синтезе.

1.1. Получение производных 1,3-дикарбонильных соединений, содержащих в своем составе формильную группу.

1.1.1. Получение производных малонового альдегида. 1.1.1.1. Использование конденсации Кляйзена.

К малоновым альдегидам относятся соединения 1 имеющие общее строение, показанное на схеме 1:

В И

О О о_0

1 н

Схема 1

Все производные данного класса являются сильными СН-кислотами и в свободном виде существуют преимущественно в енольной форме, стабилизированной за счет образования внутримолекулярной водородной связи.

Родоначальником малоновых альдегидов выступает 1,3-пропандиаль (Д=Н), соединение, не устойчивое при комнатной температуре. В индивидуальном состоянии при 20°С он быстро полимеризуется, поэтому обычно его используют сразу после получения, чаще всего без выделения из реакционной смеси.27 В отличие от самого малонового альдегида, его 2-замещенные производные относительно стабильны и могут храниться при нормальных условиях, особенно в случае наличия заместителей, имеющих электроноакцепторный характер.

Типичный пример получения малональдегида основан на реакции по типу конденсации Кляйзена. Механизм данного процесса постулируется в виде последовательности нескольких равновесных стадий (схема 2). На первой стадии анион уксусного альдегида атакует карбонильный атом углерода этилформиата. Элиминирование этилат-аниона приводит к образованию малональдегида. Недостаток метода заключается в том, что для получения удовлетворительных выходов необходимо сдвигать равновесие, удаляя один из продуктов реакции, например этанол, однако

в" ©

сн3сно . ■ Чзн2сно + вн

СО @ еО -ЕЮН /-ОН

н—■\ ^_усн2сно . - н-4-сн2сно . - н—<(

ста ОЕ1 ^=0

Схема 2

последний процесс представляется затруднительным, поскольку исходный эфир имеет температуру кипения близкую с т. кип. этанола. Поэтому данный способ годится только для получения простых 2-замещенных производных малональдегида, например, этоксикарбонилмалондиальдегида 1а.

Первой стадией синтеза этого соединения является присоединение по концевой тройной связи эфира пропаргиловой кислоты двух молекул этанола, катализируемое ионами одновалентной меди29. Затем полученный ацеталь сложного эфира 2 вводят в реакцию конденсации с последующим гидролизом диэтоксипроизводного до альдегида 1а с выходом 59%.

ГС°2Й1)ЫаН Н0^С°2Н

екЛзв 2)зУСн&В

2 59% 1а

Схема 3

1.1.1.2 Присоединение к алкил-(арил-)виниловым эфирам.

Другой распространенный метод синтеза основан на получении полных ацеталей

^ 30

малональдегидов 3, с последующим гидролизом их до соответствующего диальдегида.

Соединения 3 образуются при действии эфира ортомуравьиной кислоты на алкил(арил-)виниловые эфиры 4 в присутствии каталитических количеств кислот Льюиса (2пСЬ, эфират хлористого алюминия или трехфтористого бора). Для подавления конкурентной реакции взаимодействия ацеталя 3 с эфиром енола 4 применяют 2-х-4-х кратный избыток реагента - эфира ортомуравьиной кислоты. Катализатор нейтрализуют водным раствором карбоната натрия, а продукты реакции очищают перегонкой в вакууме, получая ацетали с выходом > 70%.

к

К10

+ НС(ОЕ1)3 --—д-/

70-95%

Я10

3

У-СЖ1 Н30+ /Г-ОН

1 6070% рЛ=о р=Ам' Ар; У~СЖ1 ° Я-гМе, Е1

з

Схема 4

Полученные ацетали 3 являются стабильными соединениями: они не разлагаются при перегонке и долго хранятся при комнатной температуре, что выгодно отличает их от самих малоновых альдегидов. При обработке водными растворами кислот они легко высвобождают соответствующие диальдегиды, которые могут быть выделены либо в виде хелатного комплекса двухвалентной меди 5, либо в свободном состоянии.

О О- хх

Я

1*=А1к, Аг.

•-О©

Схема 5

1.1.1.3 Реакция Вильсмейера-Хаака-Арнольда.

В модификации Арнольда реакции Вильсмейера-Хаака субстратами могут выступать донорные алкены, такие как эфиры енолов, или же соединения, для которых можно предположить существование енольной формы, например, производные галогенуксусных кислот, сами кислоты или их соли. Так, на основе бромуксусной

31

кислоты, был впервые получен триформилметан 16, недоступный другими методами.

Вг

ОН

1. РОС1зЮМР

2. Н20

3.

-30°С 85%

Ме2Ы * +

Ше,

ММе2

2Х"

1. Н20, 40°С

2. К2С03

3. НС! д 66%

6 Х= ВР4", СЮ4"

16

Предполагаемый механизм его образования представлен на схеме 7:

РОС1з

\ ОРОС12

/+

С!"

I

н н

Вг

Вг

ОН +

он

\ ОРОС12

/ +

I

С1.

Вг

ЫМе2

-СО,

ЫМе-

ЫМе, ЫМе2

+ + _

2СГ

ОН

Схема 7

На первой стадии взаимодействие оксихлорида фосфора(У) с диметилформамидом приводит к образованию иммониевой соли I. Дальнейшая электрофильная атака соли I енольной формы бромуксусной кислоты ведет к образованию аддукта П, который после декарбоксилирования, присоединяет еще одну молекулу I. Постулируемая стадия электрофильного замещения атома брома на еще один остаток иммониевого иона приводит к соли 6, которую можно подвергнуть гидролизу и получить 2-формилмалоновый альдегид 16 с выходом 65%, либо перевести ее в устойчивый тетрафторборат или перхлорат (схема б),32 которые можно использовать в качестве синтетического эквивалента 2-формил малонового альдегида (см. далее).33

Подобная реакция Вильсмеера-Хаака-Арнольда используется и в синтезе 2-фтормалонового альдегида. В этом случае атом галогена не подвергается электрофильному замещению, как это наблюдается для бромуксусной кислоты, а лишь активирует натриевую соль фторуксусной кислоты к присоединению молекулы диметилформамида, с образованием аддукта 7а, который после гидролиза и последующей экстракции диэтиловым эфиром, количественно дает фтормалоновый альдегид 1в.34

име2 -1. гдаон ОЫа СОС12/РМР) | 2. НС1 I

90% „ ОН

1в

Для синтеза малональдегидов по реакции формулирования Вильсмейера-Хаака-Арнольда, как было сказано выше, используют и эфиры енолов. Этот подход был продемонстрирован, например, при получении 2-адамантилмалональдегидов.35 Исходным соединением для их синтеза является легкодоступный альдегид 8, из которого реакцией Виттига сначала получают эфир енола 9, а далее, взаимодействием последнего с иммониевой солью и последующим гидролизом полученного аддукта, в кислотно-катализируемых условиях с умеренным выходом выделяют диальдегиды 1г, д.

у? РЬ3Р=СНОМе ^^^.ОМе 1. [Ме2Ы=СНС1]+С1" /Г~ои

Н\ 60-55% " К 2. Н30+ "

Н 9 20-50% 1 г, д

о

и > 1п Ц J н ,1д.

Схема 9

1.1.1.4 Восстановление малонитрилов.

Малональдегиды также можно получать селективным восстановлением

соответствующих малонитрилов 10 диизобутилалюмогидридом (А1Н(/-Ви)2) с последующим гидролизом образующегося енамина II.36

\ /СМ 2А1Н(/-Ви)2 > ^\/=ЫА|(/-Ви)2Н30+ \_Г° /^СЫ /^\=ЫА1(/-Ви)2 52%

Схема 10

1.1.1.5 Окисление 1,3-диолов.

Реакция окисления первичных 1,3-диолов до малондиальдегидов на практике реализуется относительно редко, что объясняется протеканием ряда нежелательных побочных процессов переокисления. Так, для окисления 1,3-диолов эффективными оказались два способа. Первый заключается в окислении комплексом пиридина с оксидом хрома (VI) (РРС-реагент). Несмотря на простоту метода, достаточно низкая селективность реагента ограничивает его применение исключительно получением простых производных

малонового альдегида, не содержащих дополнительных функциональных группировок, например 2,2-диметилмалонового альдегида 1ж.37

°Н °Н ррС 9 О Н2з|у!_5 цеолит/ СЮ3 31Ме30 081Ме3

СИ2С12 Д МУ\/

1ж

Схема 11

Повысить селективность реакции удалось при использовании в качестве окислителя СгОз, нанесенного на цеолит ЕЕБМ-б. Реакцию проводят в отсутствие растворителей, под действием микроволнового излучения. Данное превращение позволяет использовать в качестве исходных соединений триметилсилиловые производные спиртов, т.к. стадии окисления предшествует гидролиз силилового эфира38.

Для окисления 1,3-диолов можно использовать и о-йодоксибензойную кислоту, однако этот процесс менее селективен, чем в случае 1,4-диолов и в реакции образуется смесь диальдегида и альдегидоспирта39.

Второй эффективный способ превращения 1,3-диолов в малональдегиды -окисление по Сверну (Зм>егп)М). В качестве окислителя в этом процессе выступает активированный хлористым оксалилом диметилсульфоксид. Реакция проводится в среде азота при -70°С в хлористом метилене. Предполагается, что окисление происходит через ряд интермедиатов, указанных на схеме 12:

2С1

Ме2Э-0 +

сАа

Ме,8-0 О-вМе,

пН

о о

12

И^СНОН

МвоБ-О ' \

Ст1И2 13

С1

-НС1

К1Р2С=0 + ЭМе,

14

Схема 12

На первой стадии происходит активация ДМСО посредством взаимодействия его с электрофильным реагентом, роль которого в данном случае выполняет хлористый оксалил, с образованием аддукта 12. Нуклеофильная атака гидроксильной группой атома серы в 12 приводит к образованию диметилалкоксисульфониевой соли 13, которая под

действием основания, например триэтиламина, разлагается, приводя к образованию карбонильного соединения 14 и диметилсульфида.

Нужно отметить, что этот метод широко применяется для получения стерически затрудненных альдегидов и является достаточно универсальным. Таким образом, например, был получен стерически затрудненный дизамещенный малональдегид 1з-предшественник в синтезе одного из микотоксинов грибов -ТпсИоМесепе Ап^шсИпе41

1.1.1.6 Галогенирование малоновых альдегидов.

Наиболее простым способом получения галогензамещенных малоновых альдегидов является кислотно-катализируемое галогенирование диальдегида, находящегося в растворе в енольной форме. Так, например, при взаимодействии хлора или брома с малоновым альдегидом, генерируемым из полного ацеталя при кислотном гидролизе, образуются 2-хлор- или 2-броммалоновые альдегиды 1и, к,42 с выходами 67-92%. Йодмалоновый альдегид был получен реакцией малонового альдегида с

34

хлористым иодом.

Схема 14

При использовании в качестве исходного эфира енола малонового альдегида 15, образуется промежуточное дибромпроизводное 16, из которого в условиях основного гидролиза можно получить моноацеталь 2-броммалонового альдегида 1м. Аналогично

1з

Схема 13

получают и хлорпроизводное.

СО СО СО

ЕкА) _Вг2 , ЕЮ^Г81"_№НС°з_. "Вг

\\ Е120, <10°С I Н20-диоксан, <10°С

ЕЮ ЕЮ Вг О'

15 16 1м

Схема 15

Интересно, что полученный в реакции галогенальдегид 1и-л, можно далее превратить в дигалопроизводное путем взаимодействия его с еще одним молем галогена. Таким образом, можно получать дизамещенные производные, содержащие как два одинаковых, так и два различных атома галогена.13

1.1.1.7 Получение 2-(арилазо)малональдегидов.

Помимо галогенов, малоновые альдегиды способны также реагировать с другими электрофильными реагентами. Например, арилазомалональдегиды 1н,44 которые в дальнейшем были использованы для синтеза ряда красителей, были получены взаимодействием ацеталей малонового альдегида с солями арилдиазония в кислотно-катализируемых условиях.45

0К 1. н30+ /=0

КСГ^^СЖ 2. АгЫ2+ВР4", рН=4-6 М~\=0

1н

К= Ме, Аг

Схема 16

1.1.1.8 Получение 2-метиленмалональдегидов.

Для получения 2-метиленмалональдегидов используют легкодоступные диарилкетоны 17, которые под действием пентагалогенида фосфора дают вицинальные галогениды 18. Далее дигалогенид вовлекают в реакцию с перхлоратом винамидиния 19 и после гидролиза промежуточной иминиевой соли 20 получают соответствующие диарил

46

метиленмалональдегиды 1о.

\ РХ5 РЬ3РХ2 р/=0 Х= 01, Вг '

17

\ +/ ы-с=с-с=ы

/ НИН х 19

СЮи

Я1 X

V

х АдСЮ4 Т= -30°С; СН3Ы02 18 Я1, Аг, Не^

—ЫМе-

Я

20

2С\Ол

Н30; 60-90%

Я1 /=0

1о

Схема 17

Использование в качестве исходных субстратов ароматических альдегидов позволяет исключить стадию получения дигалоидпроизводного и приводит к моно-

47

арилметиленмалоновым альдегидам.

1.1.1.9 Получение триметиниевых (винамидиниевых) солей.

Триметиниевые соли представляют собой симметричные электрофильные реагенты 21, показанные на схеме 18. Метод их получения основывается на частичной реакции Вильсмеера-Хаака-Арнольда, которая не предусматривает стадии гидролиза полученной соли до свободного альдегида.48 Заместителем у центрального атома углерода соли чаще всего выступают электроноакцепторные группы, либо стабилизирующая арильная группировка. Бесспорным достоинством этих солей является их устойчивость. Соединения 21, в отличие от самих малоновых альдегидов, могут храниться длительное время без разложения при нормальных условиях и в любой момент могут быть использованы в качестве полиэлектрофильного реагента (п. 2.2.4., схема 40).

О

он

9 1 ■Роси

.А 2. НХ N Н -

3. №ОН

Н Н

д^ + л.

Я 21

X

На1, СР3, Аг; Х= С1-, ВР4", РР6", СЮ4-

Схема 18

1.1.1.10 Получение нитромалонового альдегида.

Нитромалоновый альдегид 1п известен уже более 120 лет. Его синтез стал результатом исследования реакции неорганических нитритов с дигаломуконовой кислотой 22. Полученное в ходе реакции соединение имело брутто-формулу

СзНгЖ^На-НгО, а его строение было установлено при изучении продуктов его реакций с анилином и гидразином. Ниже, на схеме 19, приведен предполагаемый механизм образования нитромалонового альдегида из дигаломуконовых кислот. На первой стадии происходит нуклеофильное замещение атома галогена на нитрогруппу при а-атоме углерода муконовой кислоты 22, что приводит к образованию интермедиата I, который в случае Х=С1, легко подвергается гидролизу в водном этаноле, с образованием натриевой соли /?-формил-/?-кето-а-нитропропионата 23. Однако, если заместителем X является атом брома, более предпочтительным становится процесс конкурентного замещения атома галогена нитрогруппой (по механизму Бде) с последующим декарбоксилированием, в результате чего основным продуктом становится натриевая соль нитромалонового альдегида 1п. Если вместо нитрита натрия использовать нитрит калия, то в качестве одного из продуктов реакции можно выделить дикалиевую соль а, Д/?-тринитропропионового альдегида 24 49

У

сно

22 Х,У= С!, Вг

о2м хно

X

N02 СООЫё

СНО

N0

Х=С1

Х=Вг

СНО 20-40°/ 1п

2

СООЫа

N0;

«N0? э

СНО

СНО 23

Ы02

Л

в N0.

СНО

2К®

24

Схем а 19

Недавно был предложен способ синтеза синтетического эквивалента нитромалонового альдегида 25. Его получение основано на частичном гидролизе 1-метил-5-нитропиримидин-2-она 26, получаемого в свою очередь нитрованием легко доступного 1 -метилпиримидин-2-она 27.50 В отличие от термически нестабильного и ударочувствительного нитромалонового альдегида 1п, его синтетический эквивалент 25 безопасен в работе и нашел применение в синтезе на широком круге субстратов.

-ОМе I к|Ао кыЛо

Заключение диссертации по теме «Органическая химия», Мостович, Евгений Алексеевич

Выводы

1. Установлено, что взаимодействие цис-1,2-бисгидроксиламиноциклогексана с производными малонового альдегида в кислотно-катализируемых условиях приводит к 3-замещенным 1 -гидрокси-5а,б,7,8,9,9а-гексагидро-3#-бензо[й][ 1,4]диазепин-5-оксидам. В то же время, в реакциях 1,2-бисгидроксиламинов с моноформильными производными карбонильных соединений преимущественно образуются пятичленные гетероциклы с одним или двумя атомами азота - имидазо[1,2-&]изоксазолы, 5-оксо-2,5-дигидроизоксазолы, ацетилимидазолидин-2-илидены.

2. Взаимодействием 2,3-бисгидроксиламино-2,3-диметилбутана с формильным производным ацетоуксусного эфира и последующим окислением промежуточного 1,6-дигидроксиимидазо[1,2-£]изоксазола, впервые получен нитронилнитроксильный радикал с Р-кетоэфирной функциональной группировкой, образующий стабильные соли с щелочными металлами.

3. Продемонстрирована близость химических свойств 1,2-бисалкоксиаминов и родственных им 1,2-диаминов, на примере реакций с 1,3-дикарбонильными соединениями. Так, показано, что в нейтральной среде 1,2-бисалкоксиамины реагируют с малоновыми альдегидами, давая производные бис- и трис- пергидро-1,3-диалкокси-\Н-бензо[й?]имидазолов, тогда как в кислотно-катализируемых условиях количественно образуются устойчивые диазепиниевые соли - производные 1,5-бис(алкокси)-5 а, 6,7,8,9,9а-гексагидро-5//-бензо[£] [ 1,4]-диазепиния.

4. Показано, что в зависимости от строения субстрата (при наличии алкоксиаминной группы у третичного атома углерода) или природы реагента (присутствие в 1,3-дикарбонильном соединении сильной электроноакцепторной группы, такой как СБз, N02, Ас) реакция между 1,2-бисалкоксиамином и карбонильным соединением протекает преимущественно без образования диазепинового цикла. В этом случае происходит разрыв С-С связи с образованием имидазолиниевой соли или А^АР-дизамещенного бисалкоксиамина. Предложены схемы данных превращений.

5. Разработаны способы синтеза нитронилнитроксильных трирадикалов ряда 2-имидазолина связующим линкером в которых является яара-фениленацетиленовый фрагмент. Для 2,2'-(4,4'-(5-( 1 -оксил-4,4,5,5-тетраметил-3-оксидо-4,5-дигидро- \Н-имидазол-2-ил)-1,3 -фенилен)бис(этин-2,1 -диил)бис(4,1 -фенилен))бис(-4,4,5,5-тетраметил-4,5-дигидро-Ш-имидазол-оксо-З-оксида) установлена структура методом РСА.

6. Синтезирован репрезентативный набор биснитронилнитроксильных радикалов с различными я-линкерами на основе дифенила, терфенила, бис(пиразолил)бензола, толана, дифенилдиацетилена и бис(пиридил)ацетилена. Методом 8С)и10-магнитометрии проведены прецизионные измерения в полученных радикалах, в результате чего был установлен антиферромагнитный характер внутримолекулярного обмена между неспаренными электронами и получен набор значений ./ы™ На примере бирадикала 1,2-бис(5 -(1 -окси-З-оксил-4,4,5,5-тетраметил-4,5 -дигидро- Ш-имидазол-2-ил)пиридин-2-ил)этина показано, что введение гетероароматического фрагмента в структуру л-линкера не сказывается существенным образом на величине энергии обмена Лага-7. Для нитронилнитроксильного радикала 1,2-бис(4-(1-оксо-3-оксил-4,4,5,5-тетраметил-4,5-дигидро-1#-имидазол-2-ил)фенил)этина зафиксирован магнитный квантовый фазовый переход при температуре 191 мК и значении магнитного поля ~ 9.2 Т. Обнаруженная форма /ас зависимости от магнитного поля характерна для двумерных межмолекулярных взаимодействий, что также подтверждается данными о строении кристалла. Оценка межмолекулярных взаимодействий позволяет оценить величину Лиег порядка -1 . -2 К.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Мостович, Евгений Алексеевич, 2012 год

Список литературы.

1. Wroblowsky, H.-J. /V-Organo-hydroxylamine // Metoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)/ Ed. D. Klamann. - Stuttgart. - N.-Y.: Georg Thieme Verlag, 1990. - Bd. E16a. (Organische Stickstoffverbindungen I, teil 1.) - S. 1-95.

2. Osiecki, J.H., Ullmann, E.F. Studies of Free Radicals. I. A-Nitronylnitroxides, a new Class of Stable Radicals // J. Amer. Chem. Soc. - 1968. - V.90. - P. 1078-1079.

3. Aneschid, A., Gatteschi, A., Esso, R., Rey, P. Toward Molecular Magnets: The Metal-Radical Approach// Acc. Chem. Res. - 1989. - V.22. - P. 392-398.

4. Luneau, D., Rey, P. Magnetism of metal-nitroxide compounds involving bis-chelating imidazole and benzimidazole substituted nitronyl nitroxide free radicals // Coord. Chem. Rev. - 2005. - V. 249. - N 23. - P. 2591-2611.

5. Tsukuda, T., Suzuki, T., Kaizaki, S. Magnetic interactions in a series of paramagnetic Ln(III) complexes with a chelated imino nitroxide radical // Polyhedron - 2007. - V. 26. - N 13. - P. 3175-3181.

6. Bernot, K., Bogani, L., Sessoli, R., Gatteschi, D. [TmIII(hfac)3(NITPhOPh)]oo: Anew member of a lanthanide-based Single Chain Magnets family // Inorg. Chimica. Act. - 2007. - V. 360. -N13.-P. 3807-3812..

7. Hicks, R.G. ed. Stable Radicals: Fundamentals and Applied Aspects of Odd-Electron Compounds. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 2010.

8. Tamura, M., Nakazawa, Y., Shiomi, D., Nozawa, K., Hosokoshi, Y., Ishikawa, M., Takahashi, M., Kinoshita, M. Bulk ferromagnetism in the /?-phase crystal of the /?-nitrophenyl nitronyl nitroxide radical // Chem. Phys. Lett. -1991. - V. 186. - P.401-404.

9. Nakatsuji, S. Preparations, Reactions, and Properties of Functional Nitroxide Radicals // Nitroxides. / Likhtenshtein, G.I., Yamauchi, J., Nakatsuji, S., Smirnov, A.I., Tamura, R. -Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. - 2008. - P. 161-204.

10. Nadeau, J.S., Boocock, D.G.B. Stable Free Radical Reagent and Solid Phase Suitable for a Nitric Oxide Dosimeter//Anal. Chem. - 1977. - V 49. - P. 1672-1676.

11. Joseph, J., Kalyanaraman, B., Hyde. J.S., Trapping of Nitric Oxide by Nitronyl Nitroxides: an Electron Spin Resonance Investigation // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1993. -V.192. - P. 926-934.

12. Akaike, T., Yoshida, M., Miymoto, Y., et. al. Antagonistic Action of Imidazolineoxyl TV-Oxides Against Endothelium-Derived Relaxing Factor/ NO (Nitric Oxide) through a Radical Reaction // Biochemistry - 1993. - V.32. - P. 827-832.

13. Woldman, Ya.Yu., Khramtsov, V.V., Grigor'ev, I.A., Kiriljuk, I.A., Utepbergenov, D.I. Spin

Trapping of Nitric Oxide by Nitronylnitroxides: Measurement of the activity of NO Synthase from Rat Celebellum I I Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1994. - V202. - P. 195-203.

14. Wang, Y., Wang, H., Liu, Y., Di, C.-an, Sun, Y., Wu, W., Yu, G., Zhang, D., Zhu, D. 1-Imino nitroxide pyrene for high performance organic field-effect transistors with low operating voltage. //J. Amer. Chem. Soc. - 2006. - V. 128. -N 40. - P. 13058-13059.

15. Kurata, Т., Koshika, K., Kato, F., Kido, J., Nishide, H. Triarylamine-combined nitronyl nitroxide and its hole-transporting property // Polyhedron - 2007. - V. 26. - N 9-11. - P. 17761780.

16. Suga, Т., Sugita, S., Ohshiro, H., Oyaizu, K., Nishide, H. p- and n-Type Bipolar Redox-Active Radical Polymer: Toward Totally Organic Polymer-Based Rechargeable Devices with Variable Configuration. //Adv. Mater. - 2010. - V. 23. - P. 751-754.

17. Lee, J., Lee, E., Kim, S., Bang, G.S., Shultz, D.A., Schmidt, R.D., Forbes, M.D.E., Lee, H. Nitronyl nitroxide radicals as organic memory elements with both n- and p-type properties. // Angew. Chem. Int. Ed. 2011. - V. 50. - N 19. - P. 4414-4418.

18. (a) Mazhukin, D.G., Volodarskii, L.B., Tikhonova, L.A., Tikhonov, A.Y. Synthesis of 3,4-Dihydro-l,2-Diazete 1,2-Dioxides Based on 1,2-Bishydroxylamines and 1,2-Nitroso Oxime // Mendeleev Commun. - 1992. - N 2, - P. 29-30.

19. Utepbergenov, D., Khramtsov, V.V., Vlassenko, L.P., Markel, A.L., Mazhukin, D.G., Tikhonov, A.Y., Volodarsky, L.B. Kinetics of Nitric Oxide Liberation by 3,4-Dihydro-l,2-Diazete 1,2-Dioxides and Their Vasodilatory Properties in Vitro and in Vivo // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1995. - V. 214. - N 3. - P. 1023-1032. /

20. Mazhukin, D.G., Tikhonov, A.Y., Reznikov, V.A., Volodarsky, L.B. Formation of cyclic ketene N-hydroxyaminals, 2-acylmethylene-l-hydroxyimidazolidines, in the reaction of 1,2-bishydroxylamines with 1,3-ketoaldehydes // Mendeleev Commun. - 2000. - V. 10. - N 2. - P. 69-71.

21. Khlestkin, V.K., Mazhukin, D.G., Tikhonov, A.Y., Rybalova, T.V., Bagryanskaya, I.Y., Gatilov, Y.V. Intramolecular Cyclization of l,2-bis(/V-alkoxy-A^-nitrosoamino)alkanes: A Unique Route to 4,5-Dihydro-l,2,3-triazole 2-Oxides // Synthesis. 2000. - V. 2000. - N 05. - P. 681-690.

22. Мажукин, Д.Г., Тихонов, А.Я., Володарский, Л.Б., Коновалова, Е.П. Взаимодействие

1.2-бисгидроксиламинов с 1,2-дикарбонильными соединениями - получение и свойства

2.3-дигидропиразин-1,4-диоксидов // Хим. гетероцикл. соедин. - 1993. - N 4. - Р. 514522.

23. Mazhukin, D.G., Tikhonov, A.Y., Volodarsky, L.B., Evlampieva, N.P, Vetchinov, V.P.,

Mamatyuk, V.I. Synthesis of Indeno[l,2-b]pyrazine-7V-Oxides by Reaction of Ninhydrin with 1,2-Bishydroxylamines // Liebigs Ann. Chem. - 1994. - V. 1994. - N 10. - P. 983-987.

24. Butakov, V.V., Khlestkin, V.K., Mazhukin, D.G. Formation of N,N'-dihydroxy- and N,N'-dimethoxy-l,4-diazepine derivatives in the reaction of l,2-bis(hydroxyamines) and 1,2-bis(methoxyamine) with enone Mannich bases // Mendeleev Commun. - 2005. - V. 15. - N 4. -P. 162-163.

25. Ovcharenko, V., Korobkov, I., Fokin, S., Burdukov, A., Romanenko, G., Ikorskii, V., Pervukhina, N., Mazhukin, D., Reznikov, V. Complexes with Nitroxides Containing Different Substituents in the «-Position to N-0 Group Competition of Basicity and Sterical Availability of the Donor Functions of Nitroxides in Metal Complexes with Sterically Hindered Imidazolines // Mol. Cryst. Liq. Cryst. - 1997. - V.305. - P. 311 -319.

26. Reznikov, V.A., Roshchupkina, G.I., Mazhukin, D.G., Petrov, P.A., Popov, S.A., Fokin, S.V., Romanenko, G.V., Rybalova, T.V., Gatilov, Y.V., Shvedenkov, Y.G., Irtegova, I.G., Shundrin, L.A., Ovcharenko, V.I. Anew class of enehydroxylamino ketones - (i?)-2-(l-Hydroxy-4,4,5,5-tetraalkylimidazolidin-2-ylidene)-ethanones: synthesis and reactions // Eur. J. Org. Chem. -2004. - V. 4. - P. 749-765.

27. Протопопова, T.B., Сколдинов, А.П. 1,1,3,3-Тетраалкоксипропаны//Жур. Общ. Хим. -1959. -№27. - С. 1226-1230.

28. Общая органическая химия: В 12 т. - М.: Химия, 1982. - Т. 2. -556 е..

29. Berts, S.H., Dabbagh, G., Cotte, P. New preparations of ethyl 3,3-diethoxypropionate and ethoxycarbonylmalonaldehyde. Cu(I)-catalyzed acetal formation from a conjugated triple bond // J. Org. Chem. - 1982. - V. 47 - P. 2216-2217.

30. Климко, В.Т., Сколдинов, А.П. Функциональные производные малондиальдегидов и их реакции. X. Ацетали гомологов малондиальдегидов // Жур. Общ. Хим. - 1961. - № 29. - С. 4027-4029.

31. Arnold, Z., Zemlicka, J. Synthetic reactions of dimethylformamide (VII). Synthesis of triformylmethane // Coll. Czech. Chem. Comm. - 1960. -V. 25. - P. 1318-1324.

32. Arnold, Z., Sorm, F. Preparation of tetramethylformamidinium salts and their vinylogs // Coll. Chech. Comm. Chem. - 1959. - V. 23. - P. 452-457.

33. Keshavarz, K.M., Cox, S.D., Angus, R.O., Wudl, Jr.F. An improved isolation of triformylmethane (TFM): properties and preparation of some derivatives // Synthesis - 1988. -N 8. - P. 641-644.

34. Reichardt, C., Halbritter, K. Synthesen mit substituierten Malondialdehyden, VII Darstellung von Fluor- und Jodmalondialdehyd // Liebigs Ann. Chem. - 1970. - V. 737. - P. 99-107.

35. Reichardt, C., Wurthwein, E.U. Synthesen mit substitutien malonaldehyden(XVI). Heirstellung von 1- und 2-adamantylmalonaldehyd // Synthesis - 1973. - R 604-605.

36. Reichardt, C., Wurthwein, E.U. Notiz iiber eine einfanche synthese des tret-butylmalondialdehyds // Chem. Ber. - 1974. - V. 107. - P. 3454-3456.

37. Ding, H.-J., Huang, Y.-F., Tzeng, Ch.-Ch., Wei, L.-M., Yeh, S.-J. Synthesis of Tc-D, D-HMPAO and Tc-L, L-HMPAO and their comparison of chemical and biological properties // Bioorg. Med. Chem. Lett. - 1999. - N 9. - P. 3199-3202.

38. Heravi, M.M., Hydarzadeh, F., Farhangi, Y., Ghassemzadeh, M. Zeolite-supported chromium(vi) oxide: a mild, efficient, and inexpensive reagent for oxidative deprotection of trimethylsilyl ethers under microwave irradiation - Phosphorus, Sulfur, and Silicon - 2004. - V. - P. 1473-1475.

39. Corey, E.J., Palani, A. A Mechanistic Model for the Selective Oxidation of 1,4-Diols to j-Lactols by o-Iodoxybenzoic acid // Tetrahedron Lett. - 1995. - V. 36. - N. 44. P. 7945-7948.

40. Swern, D., Omura, K. Oxidation of alchohols by "activated" dimethyl sulfoxide. A preparative, steric and mechanistic study // Tetrahedron - 1978. - V 34. - P. 1651-1660.

41. Zeigler, F.E., Sobolov, S.B. Synthesis of highly functionalized carbon ring skeleton for Trichothecene Anguidine // J. Amer. Chem. Soc. - 1990. - V. 112. - P. 2749-2758.

42. Trofimenko, S. Dihalomalonaldehydes // J. Org. Chem. - 1963. - V. 28. - P. 3243-3245.

43. Pat. 785351 Brit. Substituted propionaldehydes / Merk & Co., Inc. 30.10.57. (Chem. Abstr. 1957: 54524i).

44. Reichardt, Ch., Grahn, W. Synthesies with malonaldehydes (V). Preparation and srtucture of arylazomalonaldehydes (mesoxaldehyde-2-phenylhydrazones) // Chem. Ber. - 1970 - V. 103 — P. 1065-1071.

45. Reichardt, Ch., Crahn, W. Synthesen mit substitutien malonaldehyden (VI). Darstellung und eigenschaften von y-arylazopentamethincyanin - farbstoffen // Chem. Ber. - 1970. - V. 103. -P. 1072-1087.

46. Krai, V., Arnold, Z. Diarylmethylenmalonaldehydes and their heterocyclic analogues // Synthesis - 1982. -№ 10. - P. 823-824.

47. Arnold, Z., Krai, V., Dvorak, D. Arylmethylenemalonaldehydes and their heterocyclic analogues: a novel group of organic Lewis acids // Tetrahedron Lett. - 1979. - V. 23. - P. 17251726.

48. Davies, I.W., Marcoux, J.F., Wu, J., Palucki, M., Corley, E.G., Robbins, M.A., Tsou, N., Ball, R.G., Dormer, P., Larsen, R.D., Reider, P.J., An efficient preparation of vinamidinium hexafluorophosphate salts // J. Org. Chem. - 2000. - V. 65. -P 4571-4574.

49. Fanta, P.E., Stein, R.A. Nitromalonaldehyde sodium salt // Chem. Rev. - 1960. - P. 211-217.

50. Nishiwaki, N., Ogihara, Т., Takami, Т., Tamura, M. and Ariga, M. New synthetic eqvivalent of nitromalonaldehyde treatable in organic media // J. Org. Chem. - 2004. - V. 69. - P. 83828386.

51. Claisen, L., Stylos, N. Ueber den acetessigaldehyd, CH3COCH2CHO // Ber. - 1888. - V. 21. -P. 1144-1149.

52. Claisen, L. Ueber die oxymethylenederivate des acetessigathers, des acetylacetons und des malonsaureathers // Ber. - 1893. - V. 26. - P. 2731-2735.

53. Jones, R.G. Reactions of orthoesters with active methylene compounds // J. Amer. Chem. Soc. - 1952. -V. 74. - P. 4889-4891.

54. Ryabova, S.Yu., Granik, V.G. A New approach to the synthesis of 1,2- and 1,4-dihydropyrido[3,2-b]indole derivatives // Mendeleev Commun. - 1995. - V. 5. - P. 107-109.

55. Рябова, С.Ю., Трофимкин, Ю.И., Алексеева, JIM. Кербникова И.Ф, Шварц, Г.Я., Граник, В. Синтез и биологическая активность диендиаминокетонов индолинона-3 и пирролин-2 она-4// Хим.-фарм. журн. - 1995. - № 9. - С. 22-27.

56. Hojo, М., Masuda, R., Okada, Е., A convenient synthetic route to functionalized 5-trifluoroacetyl-6-trifluoromethyl-3,4-dihydro-2H-pyrans: hetero-Diels-Alder-reaction of (3, p-bis(trifluoroacetyl)vinyl esters with electron-rich alkenes // Synthesis - 1990. - P. 347-350.

57. Санин, A.B., Ненайденко, В.Г., Баленкова, E.C., Синтез гетарилзамещенных трифторметилсодержащих енонов//Жур. Орг. Хим. - 1999. - Т. 35. - С. 735-738.

58. Tschitchibabin, А.Е. Eine synthese von acetalsaureester und von homologen athoxyakrylsauren // J. Prakt. Chem. - 1906. - [ii], - Bd. 73. - S. 326.

59. Hale, W.J., Honan, E.M. The condensation of amino compounds with nitromalonic aldehyde //J. Amer. Chem. Soc. - 1919. - P. 770-776.

60. Wong, A., Kuethe, J.Т., Davies, I.W.A General Synthesis of 7V-Hydroxyindoles // J. Org. Chem. —2003. - V.68. - P. 9865-9866.

61. Belley, M., Beaudoin,D., St-Pierre, G ANew General Synthesis ofHydroxyindoles // Synlett. - 2007. - N 19. - P. 2999-3002.

62. De Munno, A., Bertini, V., Lucchesini, F. On the base catalyzed ring opening of 3-substituted isoxazoles. Derivatives of 4- and 5-phenylisoxazoles // J. Chem. Soc. Perkin. Trans. II - 1977. - N 9. - P. 1121-1124.

63. Протопопова, Т.В., Сколдинов, А.П. Синтезы с 1,1,3,3-тетраалкоксипропанами. Получение простейших гетероциклических соединений // Жур. Общ. Хим. - 1957. - № 27.-С. 1276-1280.

64. Джоуль, Дж., Смит, Г. Основы химии гетероциклических соединений. -М.: Мир, 1975 -280 с..

65. Holzer, W., Seuringer, G. N-l substituted ethyl 4-pyrazole carboxylates: synthesis and spectroscopic investigations // J. Heterocycl. Chem. - 1993. - V. 30. - P. 865-872.

66. Takagi, K., Bajnati, A., Hubert-Habart, M. Direct syntheses of pyrazole-4-carbaldehydes and pyrimidine-5-carbaldehydes starting from triformylmethane // Bull. Soc. Chim. Fr. - 1990. -N. 5.-P. 660-666.

67. Lozan, V., Solntsev, P.Y., Leibeling, G., Domasevitch, K.V., KerstingB. Tetranuclear nickel complexes composed of pairs of dinuclear LNi2 fragments linked by 4,4-bipyrazolyl, 1,4-bis(4-pyrazolyl)benzene, and 4,4-bipyridazine: synthesis, structures, and magnetic properties // Eur. J. Inorg. Chem. - 2007. V. 20 — P. 3217-3226.

68. Makhseed, S., Hassaneen, H.M.E., Elnagdi, M.H. Studies with 2-(Arylhydrazono)aldehydes: Synthesis and Chemical Reactivity of Mesoxalaldehyde 2-Arylhydrazones and of Ethyl 2-Arylhydrazono-3-oxopropionates // Zeit. Naturforsch. B: Chem. Sci. - 2007. - V. 62. - P. 525536.

69. Baradarani, M.M., Afghan, A., Zebarjadi, F., Hasanzadeh, K., Joule, J.A. The synthesisof 3,3-dimethyl-2-(aryl-l#-pyrazol-4-yl)-3#-indole // J. Heterocycl. Chem. - 2006. - V. 46. - P. 1591-1595.

70. Lloyd, D., Cleghorn, H.P., Marshall, D.R. 1,5-Benzodiazepines //Adv. Heterocycl. Chem. -1974.-V. 17.-P. 27-43.

71. Boys, M.L., Schretzman, L.A., Chandrakumar, N.S., Tollefson, M.B., Mohler, S.B., Downs, V.L., Penning, T.D., Russel, M.A., Wendt, J.A., Chen, B.B., Stenmark, H.G., et al. Convergent, parallel synthesis of a series of P-substituted 1,2,4-oxadiazole butanoic acid as potent and selective av(33 receptor antagonist // Bioorg. Med. Chem. Lett. - 2006. - V. 16. - P. 839-844.

72. Su, J., Tang, H., McKatrick, B.A., Gu, H., Guo, Т., Qian, G., Burnett, D.A., Clader, J.W., Greenlee, W.J., Hawes, B.E., O'Neill, K. Synthesis of novel bicyclo[4.1.0]heptane and bicyclo[3. l.Ojhexane derivatives as melanin-concentrating hormone receptor R1 antagonists // Bioorg. Med. Chem. Lett. - 2007. - V.17. - P. 4845-4850.

73. Costa, M.S., Boechat, N., Rangel, E.A., Silva, F. de C. da, Souza, A.M.T. de, Rodrigues, C.R., Castro, H.C., Junior, I.N., Lourenco, M.C.S., Wardell, S.M.S.V., Ferreira, V.F. Synthesis, tuberculosis inhibitory activity, and SAR study of ZV-substituted-phenyl-1,2,3 -triazole derivatives // Bioorg. Med. Chem. - 2006. - V.14. - P. 8644-8653.

74. Cocco, M.T., Antoni-Maccioni, C.C., Plumitallo, A. Synthesis of 6-amino and 6-ethoxy-2(l#)-pyridone derivatives // J. Heterocycl. Chem. - 1989. - V. 26. - P. 1859-1860.

75. Якунин, Я.Ю., Дяченко, В.Д., Русанов, Э.Б., Литвинов, В.П. Молекулярная и кристаллическая структура 5-бензоил-6-трифторметил-3-циано-2-этилтиопиридина // Хим. гетероцикл. соедин. - 2001. - № 2. - С. 224-229.

76. Hoffman, J.M., Phillips, В.Т., Cockran, D.W. Synthesis of 3-nitro-5-acylpyridines by condensation of sodium nitromalonaldehyde / tosyl chloride with 2-amino-l-acyl olefins. Evidence for the intemediacy of 5-chloro-2-nitroacrolein // J. Org. Chem. - 1984. - V. 49. - P. 193-195.

77. Русинов, В.А., Петров, А.Ю., Чупахин, O.H., Нитроазины. 20. Простые синтезы пиразолконденсированных нитропиридинов из алифатических нитросинтонов амино пиразолов // Хим. Гетероцикл. Соед. - 1992. - № 11. - С. 1560-1564.

78. Brodrick, A., Wibberley, D.G. l#-Pyrolo[2,3-b]pyridines. Part III. A novel synthethic route from 1-substituted 2-aminopyrrroles // J. Chem. Soc. Perkin. Trans. I - 1975. - N 19. - P. 1910-1920.

79. Chupakhin, O.N., Itsikson, N.A., Bashirov, S.Sh., Beresnev, D.G., Rusinov, G.L. Direct C-C Coupling of /weso-Octamethylcalix[4]pyrrole with 6-Nitroazolopyrimidines // Heterocycles. -V. 66. - 2005. - P. 543-548.

80. Tom, N.J., Ruel, E.M. An efficient synthesis of substituted quinolines // Synthesis - 2001. -V. 9.-P. 1351-1355.

81. Gupton, J.Т., Petrich, S.A., Hicks, F.A., Wilkinson, D.R., Vargas, ML, Hosein, K.N., Sikorski, J.A. The Preparation of Heterocyclic Appended Vinylogous Iminium Salts and Their Application to the Regioselective Preparation of Biheterocyclic Systems // Heterocycles -1998.-V. 47. - P. 689-702.

82. Davies, I.W., Marcoux, J.-F., Wu, J., Palucki, M., Corley, E.G., Robbins, M.A., Tsou, N., Ball, R.G., Dormer, P., Larsen, R.D., Reider, P.J. A practicial synthesis of a COX-2 specific inhibitor // J. Org. Chem. - 2000. - V. 65. - P. 8415-8420.

83. Mathews, A., Aokan, C.V. Synthesis of pyrimidine-5-carbaldehydes from a-formylaroylketene dithioacetals // Tetrahedron — 2007. - V. 63. - P. 7845-7849.

84. Kolb, M. Ketene Dithioacetals in Organic Synthesis: Recent Developments // Synthesis. 1990. -V. 1990. -N03. - P. 171-190.

85. Holzer, W., Seuringer, G. Ontriazoles. XXXV. The reaction of 5-amino-l,2,4-triazoles with di- and triketones // J. Heterocyclic Chem. - 1995. - V. 32. - P. 407-417.

86. Coppola, C.M., Fraser, J.D., Hardfmann, G.E., Huegi, B.S., Kathawala, F.G. Pyrimidones of some l-substituted-5-aryl and (4,5-diaryl)-2(l/7)pyrimidones // J. Heterocycl. Chem. - 1979. -V. 16.-P. 545-554.

87. Takagi, К., Bajnati, A., Hubert-Habart, M. Formation of Pyrimidine-5-carboxyaldehydes, 1-aminoethylene-2,2-dicarboxyaldehyde and 2-amino-4-amino-l,3,5-triazine from triformylmethane and amidines // J. Heterocyclic Chem. - 1994 - V. 31. - P. 973-975.

88. Al-Zauydi, Kh.M., Borik, R.M. Microwave Assisted Condensation Reactions of 2-Aryl Hydrazonopropanals with Nucleophilic Reagents and Dimethyl Acetylenedicarboxylate // Molecules. - 2007. - V.12. - P. 2061-2079.

89. Barnett, C., Cieghorn, HP, Cross, G.E., Lloyd, D., Marshall, D R. Diazepines. Part IV. Dihydrodiazepinium salts condensation reaction between N, iV-disustituted ethylenediamines and P-dicarbonyl compounds // J. Chem. Soc. 1966. - (C) - P. 93-95.

90. Bastian, H., Breitmaier, E. l,8-Dihydrodithieno[3,4-Z>:3',4'-/]-l,4,8,ll-tetraaza[14]annulene 4H, 12#-[1,4,8,1 l]Tetraazacyclotetradecino[2,3-c:9,10-c]-dithiophene) // Chem. Ber. - 1985. -V.l 18. - P. 2565-2570.

91. Rybka, A., Kolinski, R, Kowalski, J., Szmigielski, R., Domagaa, S., Wozniak, K., Wi^ckowska, A., Bilewicz, R., Korybut-Daszkiewicz, B. Tuning the Properties of Neutral Tetraazamacrocyclic Complexes of Copper(II) and Nickel(II) for Use as Host-Guest Compounds with Bismacrocyclic Transition Metal Cations // Eur. J. Inorg. Chem. - 2007. -N. 1. - P. 172-175.

92. Kim, J.H., Everett, G.W. Synthesis of Macrocyclic Complexes of Gold(IIl) by Condensation of Bis(ethylenediamine)gold(III) Chloride with (3-Diketones // Inorg.Chem. - 1978. - V.18. - P. 3145-3148.

93. Sakata, K., Hashimoto, M., Tagami, N., Murakami, Y. Preparation and Spectral Properties of Oxovanadium(IV), Nickel(II), Copper(II), and Palladium(II) Complexes of Tetraaza[14]annulenes // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1980. -V. 53. - P. 2262-2270.

94. Takamura, S., Yoshimiya, Т., Kameyama, S., Nishida, A., Yamamoto, H., Noguchi, M. An Efficient Preparation of Macrocycles Bearing Vinamidine Moieties by the Cyclocondensation of Malonaldehyde Derivatives and l,co-Diaminoalkanes // Synthesis. - 2000. - N.5. - P. 637639.

95. Мажукин, Д.Г. Синтез и реакции алифатических 1,2-бисгидроксиламинов // Диссертация на соискание учёной степени кандидата химических наук — Новосибирск. - 1997. - С. 124-128.

96. Mostovich,E.A., Mazhukin, D.G., Rybalova, T.V. Reactions of vicinal aliphatic bis(hydroxyl-amines) with trifunctionalized methane derivatives //ARKIVOC. 2011. - N XI. - P. 29-42.

97. Wang, H.-T., Wang, X.-J., Huang, Z.-T. Synthesis of acetyl-substituted heterocyclic ketene aminals and their deacetylation reaction // Chem. Ber. - 1990. - V. 123. - N 11. - P. 2141-2145.

98. Nair, M. D.; Rajappa, S.; Desai, J. A. Synthesis of l,l-Diamino-2-Acetylenes - a Direct Acylation Route // Indian J. Chem., Sect. B. - 1982. - V. 21. - P. 1-3.

99. Belletire, J.L., Spletzer, E.G. 3-Oxotetrahydrothiophen-1,1-dioxide A Versatile Synthetic Intermediate // Synth. Commun. - 1983. - V. 13. -N 4. - P. 269-272.

100. Mostovich,E.A., Mazhukin, D.G., Gatilov, Y.V, Rybalova, T.V. Coupling of l,2-bis(alkoxy-amino)cyclohexanes with 1,3-dicarbonyl compounds: first synthesis of l,4-dialkoxy-2,3-dihydro-1,4-diazepinium salts // Mendeleev Commun. 2007. - V. 17. - N 1. - P. 48-50

101. Crayston, J. Conceptual and Synthetic Strategies for the Preparation of Organic Magnets // Tetrahedron. 2000. - V. 56. - N 40. - P. 7829-7857.

102. Catala, L., Moigne, J. Le, Gruber, N, Novoa, J.J., Rabu, P., Belorizky, E., Turek, P. Towards a better understanding of magnetic interactions within m-phenylene alpha-nitronyl nitroxide and imino nitroxide based radicals, part III: Magnetic exchange in a series of triradicals and tetraradicals based on the phenyl acetylene and biphenyl cou // Chem. Eur. J. 2005. - V. 11. -N 8. - P. 2440-2454.

103. Caneschi, A., Chiesi, P., David, L., Ferraro, F., Gatteschi, D., Sessoli, R. Crystal structure and magnetic properties of two nitronyl nitroxide biradicals and of their copper(II) complexes // Inorg. Chem. 1993. - V. 32. - N 8. - P. 1445-1453.

104. Wautelet, P., Moigne, J. Le, Videva, V., Turek, P. Spin exchange interaction through phenylene-ethynylene bridge in diradicals based on iminonitroxide and nitronylnitroxide radical derivatives. 1. Experimental investigation of the through-bond spin exchange coupling. // J. Org. Chem. 2003. - V. 68. - N 21. - P. 8025-8036.

105. Kanzaki, Y., Shiomi, D., Ise, T., Sato, K., Takui, T. Magnetic interactions in p-phenylene-bis(nitronyl nitroxide) biradicals with large torsion angles // Polyhedron. 2007. - V. 26. - N 911. - P. 1890-1894.

106. Kwon, O., Chung, G., S-t, T. Density Functional and Multireference Perturbation Theory Calculations of Bis-nitronyl Nitroxide Biradical // Bull. Korean Chem. Soc. 2008. - V. 29. - N 11. - P. 2140-2144.

107. Stroh, C., Ziessel, R, Raudaschl-Sieber, G., Kohler, F.H., Turek, P, Ko, F.H. Intramolecular exchange interactions in non-aromatic bis-nitronyl-nitroxides // J. Mater. Chem. 2005. - V. 15. - N 8. - P. 850-858.

108. Hayakawa, K., Shiomi, D., Ise, T., Sato, K., Takui, T. Pyridine-substituted nitronyl nitroxide biradicals: a triplet (S = 1) ground state lasting out N-methylation // J. Mater. Chem. 2006. - V. 16. -N42. - P. 4146-4154.

109. Tretyakov, E.V., Ovcharenko, V.I. The chemistry of nitroxide radicals in the molecular design of magnets // Russ. Chem. Rev. - 2009. - V. 78. - N 11. - P. 971-1012.

110. Rajadurai, C., Enkelmann, V., Ikorskii, V., Ovcharenko, V.I., Baumgarten, M. Metal-Biradical Chains from a High-Spin Ligand and Bis(hexafluoroacetylacetonato)copper(II) // Inorg. Chem. - 2006. - V.45. - P. 9664-9669.

111. Casado, A.L, Espinet, P. Mechanism of the Stille Reaction. 1. The Transmetalation Step. Coupling of R1-! and R2-SnBu3 Catalyzed by trans -[PdR'-I-L^XR^CßChFs. R2=Vinyl, 4-Methoxy phenyl. L=AsPh3 ) // J. Amer. Chem. Soc. - 1998. - V. 120. - P. 8978-8985.

112. Cornell, E.A, Wieman, C.E. Nobel Lecture: Bose-Einstein condensation in a dilute gas, the first 70 years and some recent experiments // Rev. Mod. Phys. - 2002. - V. 74. - N 3. - P. 875893.

113. Nikuni, T., Oshikawa, M., Oosawa, A., Tanaka, H. Bose-Einstein Condensation of Dilute Magnons in TlCuCl3 //Phys. Rev. Lett. - 2000. - V. 84. - N 25. - P. 5868-5871.

114. Rice, T.M. Quantum mechanics. To condense or not to condense. // Science. - 2002. - V. 298. -N 5594. - P. 760-761.

115. Rüegg, C., Cavadini, N., Furrer, A., Güdel, H.-U., Krämer, K., Mutka, H., Wildes, A., Habicht, K., Vorderwisch, P. Bose-Einstein condensation of the triplet states in the magnetic insulator TlCuCl3. // Nature. - 2003. - V. 423. - N 6935. - P. 62-65.

116. Kodama, K., Takigawa, M., Horvatic, M., Berthier, C., Kageyama, H., Ueda, Y., Miyahara, S., Becca, F., Mila, F. Magnetic superstructure in the two-dimensional quantum antiferromagnet SrCu2(B03)2. // Science. - 2002. - V. 298. - N 5592. - P. 395-399.

117. Tanaka, H., Oosawa, A., Kato, T., Uekusa, H, Ohashi, Y., Kakurai, K., Hoser, A. Observation of Field-Induced Transverse Neel Ordering in the Spin Gap System TlCuCl3 // J. Phys. Soc. Jap. - 2001. - V. 70. -N 4. - P. 939-942.

118. Shoji, M., Koizumi, K., Kitagawa, Y., Kawakami, T., Yamanaka, S., Okumura, M., Yamaguchi, K. A general algorythm for calculation of Heisenberg exchange integrals J in multispin systems // Chem. Phys. Lett. - 2006. - V. 432. - N 1-3. - P. 343-347.

119. Soda, T., Kitagawa, Y, Onishi, T., Takano, Y, Shigeta, Y., Nagao, H., Yoshioka, Y., Yamaguchi, K. Ab initio computations of effective exchange integrals for H-H, H-He-H and Mn202 complex: comparison of broken-symmetry approaches // Chem. Phys. Lett. - 2000. -V. 319. -N 3-4. - P. 223-230.

120. Yamaguchi, K., Jensen, F., Dorigo, A., Houk, K.N. A spin correction procedure for unrestricted Hartree-Fock and Moller-Plesset wavefunctions for singlet diradicals and polyradicals // Chem. Phys. Lett. - 1988. - V. 149. - N 5-6. - P. 537-542.

121. Mostovich, E.A., Borozdina, Y., Enkelmann, V., Removic-Langer, K., Wolf, B., Lang, M., Baumgarten, M. Planar Biphenyl-Bridged Biradicals as Building Blocks for the Design of Quantum Magnets // Cryst. Growth Des. 2012. - V. 12. - N 1. - P. 54-59.

122. Kumada, M.. Tamao, K., Sumitani, K. Phosphine-nickel complex catalyzed cross-coupling of Grignard reagents with aryl and alkenyl halides: 1,2-dibutylbenzene // Org. Synth. - 1978. -V. 58. - P. 127.

123. Johnston, D., Kremer, R., Troyer, M., Wang, X., Kltimper, A., Bud'ko, S., Panchula, A.,

Canfíeld, P. Thermodynamics of spin S=l/2 antiferromagnetic uniform and alternating-exchange Heisenberg chains // Phys. Rev. B. - 2000. - V. 61. - N 14. - P. 9558-9606.

124. Mostovich, E.A., Borozdina, Y.B., Baumgarten, M., Removic-Langer, K., Wolf, В., Lang, M. Weakly Interacting Spin-Dimers Based on Nitronylnitroxides. 5th International Conference on Nitroxide Radicals SPIN-2008, September 7-11, 2008, Ancona, Italy, P37.

125. Wolf, В.; Cong, P. Т.; Removic-Langer, K.; Borozdina, Y. В.; Mostovich, E.A; Baumgarten, M.; Lang, M. Coupled spin S = 1/2 dimer systems based on nitronyl-nitroxide biradicals // J. Phys.: Conf. Ser. 2010. - V. 200. - N 1. - P. 012225.

126. Мажукин, Д.Г., Тихонов, АЛ., Володарский, Л.Б., и др. Синтез алифатических 1,2-бисгидроксиламиноциклоалканов из 1,3-дигидроксиимидазолидинов. Кристаллическая структура 1,2-бисгидроксиламиноциклоалканов // Изв. АН Сер. Хим. - 1993. - № 5. - С. 896-901.

127. Мажукин, Д.Г., Хлесткин, В.К., Тихонов, А.Я., Володарский, Л.Б. Синтез 1,2-бис(метоксиамино)циклоалканов из алицикличесих 1,2-бис(гидроксиаминов). //Изв. АН Сер. Хим. - 1996. - № 4. - С. 225-229.

128. Hirel, С., Vostrikova, К.Е., Pécaut, J., Ovcharenko, V.I., Rey, P. Nitronyl and imino nitroxides: improvement of Ulman's pocedure and report of new efficient synthetic route. // Chem. Eur. J. - 2001. -V. 7. - P. 2007-2014.

129. Organic synthesis. Coll. Vol. 4. - Jonh Wiley&Sons: N.-Y.-London-Sydney - 1967. - P. 688689.

130. Титце, Л.Ф., Айхер, Т. Препаративная органическая химия - М.: Мир, 1999. - С. 223.

131. Wang, Q.M., Bruce, D.W. One-Step Synthesis of (3, meso-Unsubstituted Dipyrromethane. // Synlett. - 1995. - P. 1267-1968.

132. Johnson, A.W., Overend, W.R. Synthesis of corrins. Part I. Nickel and cobalt 1,19-dimethylcorrin and l,19-dimethyl-4,5-dihydrocorrin perchlorates // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1. - 1972. - P. 2681-2691.

133. Boyle, R.W., Bruckner, Ch., Posakony, J., James, B.R., Dolphin, D. 5-Phenyl-dipyrromethane and 5,15-diphenylporphyrin// Org. Synth. - 2004. - V. 10. - P. 370-372.

134. Clarke, O.J., Boyle, R.W. Selective synthesis of asymmetrically substituted 5,15-diphenylporphyrins//Tetrahedron Lett. - 1998. -V. 39. - P. 7167-7168.

135. Romero-Salguero, F.J., Lehn, J.-M. Synthesis of Multitopic Bidentate Ligands Based on Alternating Pyridine and Pyridazine Rings // Tetrahedron Lett. - 1999. - V.40. - P. 859-862.

136. Vasilevsky, S.F., Klyatskaya, S.V., Tretyakov, E.V., Elguero, J. Ethyl Vinyl Ether - An Agent for Protection of the Pyrazole NH-Fragment. A Convenient Method for the Preparation of iV-Unsubstituted 4-Alkynylpyrazoles // Heterocycles. - 2003. - V. 60. - P. 879-886.

137. Zoppellaro, G., Enkelmann, V., Geies, A., Baumgarten, M. A Multifunctional High-Spin

Biradical Pyrazolylbipyridine-bisnitronylnitroxide // Org. Lett. - 2004. - V. 6. - N. 26. - P. 4929-4932.

138. Saf, R., Swoboda, P., Hummel, K., Czaputa, R. New Derivatives of 4,4,5,5-Tetramethyl-4,5-dihydro-l//-imidazol-1 -oxyl 3-Oxide as Monomers for Polyradicals with Special Magnetic Properties // J. Heterocycl. Chem. - 1993. - V. 30. - N. 2. - P. 425-428.

139. Semmelhack, M.F., Helquist, P., Jones, L.D., Keller, L., Mendelson L. // Reaction of Aryl and Vinyl Halides with Zerovalent Nickel-Preparative Aspects and the Synthesis of Alnusone //J. Amer. Chem. Soc. - 1981. -V. 103. -N. 21. - P. 6460-6471.

140. Wang, Ch., Kilitziraki, M., MacBride, J.A.H., Bryce, M.R., Horsburgh, L.E., Sheridan,

A.K., Monkman, A.P., Samuel, I.D.W. Tuning the Optoelectronic Properties of Pyridine-Containing Polymers for Light-Emitting Devices // Adv. Mater. - 2000. - V. 12. - N. 3. - P. 217-222.

141. Wulff, G., Heide, B., Helfmeier, G. Molecular Recognition through the Exact Placement of Functional Groups on Rigid Matrices via a Template Approach // J. Amer. Chem. Soc. - 1986. -V. 108. -N. 5.-P. 1089-1091.

142. Lexy, H., KaufFmann, T. Heterocyclopolyaromaten, X. Über den ersten Cyclohexaaromaten mit zwei breitseitig aufeinanderliegenden aromatischen Ringgliedern // Chem. Ber. - 1980. -V. 113.-N. 8. -P. 2749-2754.

143. Fürstner, A., Mathes, Ch. Alkyne Cross Metathesis Reactions of Extended Scope // Org. Lett. - 2001. - V. 3. - N. 2. - P. 221-223.

144. Maruyama, K., Kawabata, S. Synthesis and Spectroscopic Investigation of Directly Conjugated Polyyne Porphyrins // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1989. - V. 62. - N. 11. - P. 34983507.

145. Grave, Ch., Lentz, D., Schäfer, A., Samori, P., Rabe, J.P., Franke, P., Schlüter, A.D. Shape-Persistant Macrocycles with Terpyridine Units: Synthesis, Characterization, and Structure in the Crystal // J. Am. Chem. Soc. - 2003. - V. 125. - N. 23. - P. 6907-6918.

146. Tilley, J.W., Zawoiski, S. A convenient palladium-catalyzed coupling approach to 2,5-disubstituted pyridines // J. Org. Chem. - 1988. - V. 53. - N 2. - P. 386-390.

147. Narayan, K.S., Geetha, K.V., Nakmanovich, G., Ehrenfreund, E., Eichen, Y. Photocurrent Response of Bipyridine Containing Poly(/?-phenylene-vinylene) Derivatives // J. Phys. Chem.

B. - 2001. - V. 105. - N. 32. - P. 7671-7677.

148. Komeyama, K., Sasayama, D., Kawabata, D., Takehira, T., Takaki, K. Direct monoinsertion of isocyanides into terminal alkynes catalyzed by rare-earth silylamides // Chem. Commun. - 2005. - P. 634-636.