Синтез и свойства новых типов двойных и гетероциклических "протонных губок" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Колупаева Екатерина Вадимовна

• Колупаева Екатерина Вадимовна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Колупаева Екатерина Вадимовна

Введение

Глава 1. Модификация диалкиламиногрупп в диалкиламиноаренах (литературный обзор)

1.1. Дезалкилирование

1.2. Переалкилирование

1.3. Кватернизация

1.4. Окислительные превращения

1.4.1. ^-Оксидирование

1.4.2. Образование солей иминия

1.4.3. Образование амидов

1.5. Другие реакции

Глава 2. Синтез и некоторые свойства гетероциклических и двойных «протонных губок»

2.1. Синтезы на основе 1-диметиламино-8-метиламинонафталина и его близких аналогов

2.2. Модификация 8-аминопроизводных 1-изоиндолино- и 1-пирролидинонафталинов

2.3. Синтез и некоторые свойства «протонных губок», полученных взаимодействием пери-диаминонафталинов с ксилилендибромидами

Глава 3. Экспериментальная часть

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез и свойства новых типов двойных и гетероциклических "протонных губок"»

Введение

Актуальность исследования. «Протонные губки» или 1,8-бис(диалкиламино)-нафталины - нейтральные органические основания, обладающие аномально высокой термодинамической основностью в сочетании с пониженной скоростью присоединения-отщепления протона [1]. Высокая основность в сочетании с низкой нуклеофильностью делает эти соединения важным инструментом в арсенале химика-синтетика.

Простейшим представителем «протонных губок» является 1,8-бис(диметиламино)нафталин (1), синтезированный Альдером в 1968 г. [2] и в настоящее время являющийся коммерчески доступным соединением. Повышенная, по сравнению с другими ариламинами, основность обусловлена стерическим напряжением в непротонированной молекуле 1 из-за отталкивания неподеленных электронных пар атомов азота и образованием прочной внутримолекулярной водородной связи (ВВС) в монопротонированном катионе 1'И+, уменьшающей стерическое напряжение и приводящей к планаризации молекулы (Схема 1) [1,3].

Схема 1

Уже при монодеметилировании соединения 1 его рК снижается с 12.1 до 6.4 (данные в шкале воды для сопряженных кислот) за счет устранения пространственной дестабилизации и образования нейтральной ВВС в 1-диметиламино-8-метиламинонафталине (2) [2]. Можно без преувеличения сказать, что хелатирующие и протоноакцепторные свойства диамина 1 в значительной мере стимулировали развитие концепции «гость-хозяин» и способствовали становлению супрамолекулярной химии (синтез криптандов и кавитандов) [4-6].

С другой стороны, соединение 1 не использовалось до настоящего времени в качестве основы для создания супрамолекулярных структур или молекулярных ансамблей. На данный момент известны только «протонные губки», связанные через атомы углерода нафталинового кольца, большинство из которых получено на кафедре

органической химии ЮФУ. К их числу можно отнести динафтилметан 3 [7,8], гибрид «протонной губки» и основания Трёгера 4 [9] или недавно синтезированные ацетиленовые олигомеры типа 5 [10]. Помимо большой значимости таких соединений для развития кислотно-основной теории, такие «протонные губки» представляют интерес с точки зрения супрамолекулярной химии, а также создания олигомерных и полимерных материалов, обладающих полупроводниковыми и другими полезными свойствами [10,11]. В данной работе первоначально планировалось осуществить синтез до сих пор неизвестных двойных «протонных губок» 6, связанных через атомы азота различными заместителями-линкерами. В таких соединениях гибкий мостик должен давать большую степень свободы аминонафталиновым фрагментам, обеспечивая этим бифункциональным основаниям, например, потенциальную возможность настраиваемого молекулярного распознавания [12,13].

Таким образом, целью работы было исследование способов и возможности модификации аминогрупп в «протонной губке» 1 и ее легкодоступном предшественнике 2 при их взаимодействии с соответствующими органическими а,ю-дигалогенидами, а также анализ факторов, способствующих димеризации и/или гетероциклизации.

До настоящей работы возможности прямой модификации диалкиламиногрупп в 1,8-бис(диалкиламино)нафталинах были практически не изучены. Мы попытались восполнить этот пробел, введя в круг немногочисленных превращений такого рода не только реакции селективного нуклеофильного ^-дезалкилирования, но и процессы кватернизации (меж- и внутримолекулярные варианты), окисления, рециклизации и другие ранее не исследованные варианты превращений в ряду пери-диаминов со сближенными диалкиламиногруппами.

3

4

Ме Ме

\

В рамках основной цели работы по синтезу и изучению свойств новых гетероциклических и двойных «протонных губок», сшитых через атомы азота, в настоящем исследовании были поставлены следующие задачи.

1. Изучение реакций ^-алкилирования 1,8-бис(диметиламино)нафталина (1) и его деметилированных аналогов органическими а,ю-дигалогенидами.

2. Исследование реакционной способности новых типов ^-гетероциклических «протонных губок» (пирролидиновых и изоиндолиновых) по отношению к алкилирующим агентам и окислителям.

3. Выявление физико-химических особенностей ключевых соединений, включая структуру, характер протонирования (кватернизации) и кислотно-основные свойства.

Научная новизна и практическая значимость

В связи с отсутствием простых способов модификации диметиламиногрупп в коммерчески доступных соединениях нафталинового ряда, например, в 1,8-бис(диметиламино)нафталине (1), разработаны новые методы синтеза производных «протонной губки» с насыщенными гетерофрагментами (включая макроциклические), а также изучены условия, приводящие к селективному образованию двойных «протонных губок», связанных через атомы азота, или их гетероциклических аналогов. Так, взаимодействие 1-диметиламино-8-метиламинонафталина (2) с 1,3-дибромпропаном хемоселективно дает продукт ^,^-гетероциклизации, тогда как в случае 1,4-дибромбутана и 1,2-бис(бромметил)бензола процесс заканчивается гетероциклизацией на тот же самый атом азота с образованием ранее неизвестных 1-диметиламино-8-пирролидино- и 1-диметиламино-8-изоиндолинонафталинов. Проведение этих же реакций без вспомогательного основания приводит к ^,^-сочлененным двойным «протонным губкам» как новому типу полиазотистых органических рецепторов. Выявленные принципы гетероциклизации, протекающей по пути кватернизация-деметилирование-циклизация могут быть использованы и для построения шестичленных гетероколец (пиперидино, морфолино).

Впервые показано, что в реакции гетероциклизации в качестве исходного соединения может быть взят коммерчески доступный 1,8-бис(диметиламино)нафталин, который в однореакторном подходе за короткое время с умеренным выходом может быть превращен в 1,5-диметилнафто[1,8-6с]-1,5-диазациклооктан или 1-диметиламино-8-

(пирролидин-1-ил)нафталин. Это первые примеры одностадийного перехода от «протонной губки» к ее гетероциклическим аналогам.

Повышенная нуклеофильность атома азота в пирролидиновом кольце в совокупности с «эффектом близости» (две пери-диалкиламиногруппы) впервые позволила изучить все варианты образования и трансформации четвертичных аммониевых солей в ряду «протонных губок» вообще и их гетероциклических аналогов в частности. Так, четвертичная соль, полученная при взаимодействии 1-метиламино-8-пирролидинонафталина с 1,3-дибромпропаном, рециклизуется в орто-положение нафталинового кольца при плавлении. Получена первая структурная информация о пространственно напряженных молекулах с пери-расположенными диалкиламино- и триалкиламмониевыми группами. На примере 1,8-ди(пирролидин-1-ил)нафталина впервые продемонстрирована возможность прямого орто-алкилирования в ряду диалкиламиноаренов, протекающее за счет ^-координации и не требующее каких-либо катализаторов и вспомогательных лигандов.

Найдено, что взаимодействие 1,8-диаминонафталина с о-ксилилендибромидом приводит к образованию двух изомерных гетероциклов в соизмеримых количествах [1,8-ди(изоиндолин-2-ил)нафталина и 8,13-дигидро-7,14-(метано[1,2]бензометано)-бензо[^]нафто[1,8-6с][1,5]диазонина]. Установлено, что оба вещества получаются в двух параллельных реакциях, и, несмотря на их однотипную природу (оба являются гетероциклическими аналогами «протонной губки»), сильно различаются по основности, топологии протонирования (т- и ом/-протонированные формы) и химическому поведению. Показано, что при действии избытка иодметана полученное производное диазонина вместо кватернизации неожиданно подвергается внутримолекулярному С-Ы сочетанию, по-видимому, через промежуточное окисление одного из аминных фрагментов в катион иминия и последующую внутримолекулярную нуклеофильную атаку. Реакция обратима, обратный процесс протекает в присутствии ЫаВШ.

Установлено, что 1,8-ди(изоиндолин-2-ил)нафталин при действии разнообразных окислителей постепенно осмоляется, либо остается неизменным в более мягких условиях. С другой стороны, 1-диметиламино-8-(изоиндолин-1-ил)нафталин удается модифицировать путем окисления в системе Ш02/^-Ви0И до соответствующего изоиндолинона. Это первый синтетический переход подобного рода, в котором гетероциклическая «протонная губка» напрямую превращается в соответствующий амид.

Полученный изоиндолинон, несмотря на очевидное наличие амидного резонанса, все еще способен к образованию внутримолекулярной водородной связи N-4.. .К типа.

В реакции 1,8-ди(метиламино)нафталина с о-ксилилендибромидом продукт гетероциклизации существует в виде смеси цис-транс-изомеров в соотношении 38:62% (по данным ЯМР), что ранее не было отмечено в литературе. При этом, по данным структурных исследований, его протонная соль представляет собой цис-изомер. Обратная ситуация наблюдается при замене о-ксилилендибромида на его пара-изомер. Образующаяся в этом случае двойная макрогетероциклическая «протонная губка» с расширенным парациклофановым скелетом в форме основания существует как трансизомер. Протонирование этого соединения в полярных растворителях облегчает процесс цис/транс-изомеризации.

Положения, выносимые на защиту

1. Синтез гетероциклических и двойных аналогов 1,8-бис(диметиламино)-нафталина при использовании а,ю-дигалогеналканов и выявленные при этом закономерности.

2. Результаты взаимодействия 1-пирролидино-8-аминонафталинов с алкилирующими агентами и выявленные при этом закономерности, включая способ прямого некаталитического орто-алкилирования пирролидинового аналога «протонной губки».

3. Окисление 1-диметиламино-8-(изоиндолин-1-ил)нафталина до соответствующего изоиндолинона как способ синтеза «амидных протонных губок».

4. Структурные особенности и характер изменения спектральных свойств ^^-димерных и гетероциклических «протонных губок», а также их протонных комплексов. Закономерности изменения основности ключевых соединений.

Структура диссертации

Диссертация состоит из трех глав и включает в себя введение, литературный обзор по способам модификации диалкиламиногрупп в диалкиламиноаренах (Глава 1), обсуждение полученных результатов (Глава 2), экспериментальную часть (Глава 3), заключение, список сокращений и условных обозначений и список литературы (156 ссылок).

Глава 1. Модификация диалкиламиногрупп в диалкиламиноаренах

(литературный обзор)

Ароматические амины являются одним из наиболее важных классов органических веществ. Анилин и его производные широко используются в синтетической и медицинской химии при производстве красителей, лекарств и полимеров [14]. Неудивительно, что методам модификации как бензольного кольца, так и самих аминогрупп в анилинах посвящено множество работ. Обладая сильным +М-эффектом относительно кольцевой л-системы, аминогруппа значительно активирует ароматическое ядро к электрофильному замещению, облегчая последующую функционализацию молекулы. Да и сама незамещенная (или ^-моноалкилированная) аминогруппа относительно легко окисляется, приводя, в конечном итоге, к соединениям группы хинонов (хинониминов) и/или продуктам их превращения. В Д^-диалкилированных анилинах +М-эффект (при условии отсутствия пространственных помех) усиливается еще больше. Одновременно при этом у диалкиламиногруппы появляется возможность вступать в превращения, не связанные с изменениями в бензольном или ином сопряжённом с ней ароматическом фрагменте. Такие превращения немногочисленны, намного более специфичны и потому более интересны. Особую значимость им придают ситуации, когда диалкиламиноарен более доступен, чем соответствующий «предшественник» со свободной группой ЫШ. Здесь может сыграть роль коммерческая доступность (иногда ариламины с диалкиламиногруппами дешевле, чем с незамещенными аминогруппами) или рациональность метода получения (синтез диалкиламиноаренов в результате перегруппировки [15], карбоциклизации [16] или нуклеофильного замещения атомов галогена в арилгалогенидах сразу на диалкиламиногруппу [17,18]). В данном обзоре систематизированы и рассмотрены практически значимые реакции, связанные с «перемещением» ^-алкильных групп (дезалкилирование, переалкилирование, кватернизация), их окислением (синтез амидов), добавлением к атому азота неуглеродных заместителей (^-оксидирование) и некоторыми другими превращениями. Поскольку в центре настоящей диссертационной работы находились диалкиламинопроизводные нафталина, мы постарались делать акценты именно на этой ароматической системе, не ограничиваясь, однако, лишь ею, а упоминая

о поведении более простых «классических» систем на основе бензола (анилины). Другие ароматические системы представлены в обзоре лишь фрагментарно. В обзоре не рассматриваются так же реакции протонирования как простейший способ модификации мезомерной донорной группы -NR2 с превращением ее в индуктивную акцепторную -N+R2H. Безусловно, такая манипуляция помогает в синтезе и часто является промежуточной и обратимой стадией на реакционном пути, если только протонная соль не является конечной целью реакции при изучении, например, основных свойств веществ. Следует подчеркнуть, что обобщений, посвященных протонированию-депротонированию аминогруппы и основности анилинов/диалкиламинонафталинов, включая 1,8-бис(диалкиламино)нафталины, имеется довольно много [19,20]. В любом случае, в описываемых ниже превращениях в качестве исходного субстрата участвует диалкиламиноарен (либо его протонированная форма как промежуточная) на основе бензола или нафталина.

Высокая реакционная способность незамещенных аминов, как алифатических, так и ароматических, часто приводит к их полиалкилированию. Для получения моноалкилпроизводных приходится либо защищать исходную аминогруппу (например, ацилированием), либо удалять «лишний» алкил в диалкиламиноаренах различными селективными методами, иногда довольно необычными.

Один из самых простых способов дезалкилирования диалкиламиноаренов был описан при попытке проведения реакции Фриделя-Крафтса. При пропускании HCl через смесь соединений 7 и 8, вместо алкилирования анилина 8 в пара-положение, единственным продуктом оказывался вторичный амин 9 (Схема 2) [21].

1.1. Дезалкилирование

185 °С, 2 ч

HCl (газ)

7

8

9

Механизм включал в себя стадии деметилирования, нуклеофильного замещения и отщепления второй метильной группы от образующегося третичного амина. При дальнейшей оптимизации условий дезалкилирования для ^,^-диалкилариламинов были сделаны следующие выводы:

1. Использование бромоводорода увеличивает скорость протекания реакции, по сравнению с HCl.

2. Реакция протекает легче для третичных анилинов по сравнению со вторичными.

3. Замена ^-метилов анилина 8 на пропильные группы уменьшает время реакции, при этом этильные заместители его, наоборот, увеличивают.

4. Заместители в орто-положениях (Me, Cl) анилина 8 ускоряют протекание реакции, в мета- и wapa-положениях - замедляют.

Более мягкие варианты дезалкилирования могут быть реализованы с использованием окислительных и восстановительных стадий.

В работе австрийских ученых [22] селективное деметилирование алкиламинов 8 и 10 протекало через промежуточное образование ^-оксидов 11 (Схема 3).

CK ^Cl

N^N

Р|\ Ма2С03-1.5Н202 Р О №+

1Ч-Ме -----N. -1ЧН + СН20

силикагель ^ Ме р'

8 = Ме) 11 12 = Ме, 92%)

10(1Ч = Е^ 13 (К = Е^ 98%)

Схема 3

Реакцию проводили в колонке, поделенной на специальные зоны. В результате, на выходе из нее получали дезалкилированное производное, не требующее дальнейшей очистки. Так, на первом этапе при действии избытка перкарбоната натрия образовывался соответствующий ^-оксид 11. На второй стадии натриевая соль 4,6-дихлор-2-гидрокси-[1,3,5]триазина использовалась в качестве инициатора, который переводил оксид 11 в иминиевую соль А, вступающую во взаимодействие с соединением 11 (В) с последующим образованием деметилированных производных 12 или 13 (Схема 4).

о Na+ N^N

Ph^ о clvVCI _. _Л Ph*

N + Ii 1, —^Г^ N Cl -_ . » +N=CH2--- N-CH2

r''me "cl" r'^h о Na r' r' 2

I - + LI H I .

11 О Na M А

м O^N^CI

Меч H

(N-Ph

11 Ph q>—/ Ph О

r' a r h h

В H

H

12 (R = Me)

13 (R = Et)

Схема 4

Для связывания, образующегося на второй стадии HCl использовали поташ. Формальдегид отделяли на третьей стадии с помощью оксида алюминия. В качестве элюента использовали хлороформ, применение CH2Q2 и Et2O затруднено ввиду того, что реакция экзотермическая. К сожалению, в ряду «протонных губок» применить подобный подход не представляется возможным из-за того, что они не образуют ^-оксиды.

Проведение окислительного деметилирования, промотируемого основанием, позволило получить ряд вторичных ариламинов 15 (Схема 5) [23].

NMe2 NHMe R = Н (71%) 4-F (65%)

0 4-Ме (88%) 4-CF3 (45%)

4-Et (83%) 3-ОМе (81%)

4 'Pr (77%1 4"°Ме (85%) ^ кипячение Зч N, К 4-Pr(77/o) 4_NO (Q%)

кипячение, 3 ч, N2 4-Bu (76%) 4-CN (0%)

4-Bu (78%)

Схема 5

В данной работе исследовали влияние различных окислителей и оснований на выход продукта 15. Среди окислителей различной силы (TBHP, H2O2, DDQ, O2, K2S2O8, бензоилпероксид), только в случае TBHP наблюдалось образование продуктов реакции с высокими выходами. В качестве основания был выбран триэтиламин, однако схожие результаты были получены и при использовании Na2COз, /-BuONa, KзPO4. Арилы с сильными электроноакцепторными группами ^^ NO2) не подвергались дезалкилированию, как и различные диалкиламины, в которых обе ^-метильные группы были замещены на другие алкилы. Так, в случае ^-метил-^-этиланилина происходит

селективное деметилирование с выходом 48%, а ^,^-диэтиланилин в реакцию вообще не вступает.

Механизм реакции не был изучен до конца, однако, авторы исключили радикальный механизм, так как добавка к реакционной массе TEMPO в качестве радикальной ловушки не повлияла на выход [23].

Другим примером окислительного деметилирования может служить использование хлорида 2,2,6,6-тетраметил-оксопиперидиния (Схема 6) [24].

NMe->

О

м +

NHMe

CI

CH2CI2 -80 °C-rt

Схема 6

12 (90%)

При исследовании окислительного сочетания ^,^-диалкилариламинов 14 по пара-положениям в присутствии Ж:14 оказалось, что введение в реакцию ряда замещенных аминов приводит к дезалкилированию за счет того, что металлирование кольца в этих случаях затруднено (по предположению авторов, титан частично выступает в роли электрофильного координирующего центра) (Схема 7) [25].

NMe2 NHMe

TiCU гГ% R = 4"Ме <72%>

2-Ме (81%)

CH2CI2 ЧД, 4-CI (86%)

к 0-25 °С, 8 ч к v '

14

Схема 7

Использование катализаторов на основе железа с различными окислителями (надуксусная кислота, т-СРВА) позволило провести деметилирование анилина 14 (Я = Н) с образованием ^-метил-^-фенилформамида в качестве побочного продукта [26].

Как отмечается в работе [27], одним из свойств алкилазидов типа 17, получаемых прямым азидированием соответствующих диалкиламиноаренов, является их склонность к дальнейшим трансформациям. Так, соединение 17 подвергали обработке различными реагентами, в том числе водным раствором гидрокарбоната натрия. В результате образовывался ^-метилнафтиламин 18 с выходом 88% (Схема 8).

ЫМе,

РЫО, ТМБМз ТГФ,0оС, 10 мин

13 Ме

17

Схема 8

ЫНМе

18 (88%)

В последние годы появляется все больше статей по применению фотокатализа. В ряде случаев данный подход позволяет проводить реакции каталитического дезалкилирования без использования переходных металлов. Так, в работе [28] изучалась возможность деметилирования субстратов с акцепторными заместителями при действии таких фотокатализаторов как Бенгальский розовый, метиленовый синий, трис(бипиридин) хлорид рутения(П) и ^-метилакридиний. При использовании Бенгальского розового удалось получить наибольший выход продукта, кроме того, было замечено, что уксусная кислота дополнительно увеличивает скорость реакции. Так, через 3.5 часа конверсия равнялась 12% без добавления уксусной кислоты, в то время как в присутствии 25 эквивалентов АсОН реакция заканчивалась за 3 часа с 97% конверсией. Важно отметить, что реакция не протекала в отсутствии О2, следовательно, образование на первой стадии гидропероксидов 19 основано на действии кислорода. Вторая стадия реакции - гидролиз (серной или аскорбиновой кислотой) (Схема 9).

ММе,

М-Ме

воздух или 02

Бенгальский розовый Иу, АСОН, ОАВСО МеСМ или ЕЮН 11, 1.5-48 ч

[Н+]

ЖМе [Ч = 4-СОМе (91%) 4-СОРИ (92%) 4-С02Н (96%)

р 4-СОМНРЬ (80%) 2:с^Щ66%)

15 4-СОР11 (92%) 2 * '

4-1Ч02 (69%)

3-СОМР1п2 (67%) 3-СОМНСН2Р1п (63%) 3-С02Ме (70%)

2-С02Е1 (61%)

Схема 9

В данном случае целевой продукт 15 образуется даже при наличии в бензольном кольце нитрогруппы, чего в других вышеописанных работах достичь не удалось.

Дезалкилирование путем снятия бензильного заместителя - одна из наиболее часто встречающихся реакций, так как бензильные группы часто используются в качестве защитных. Снятие подобных групп обычно осуществляют восстановлением, например, в системе Ш/Р^ОН^ (Схема 10) [29].

Вп

I

Ме

Н2, Рс1(0Н)2 МеОН, 11, 6 ч

Схема 10

Ме

91%

Еще одним способом расщепления связи К-С^ в диалкилариламинах является гидрогенолиз под действием LiAlH4. При получении лигандов на основе бинафтила французские ученые изучали возможность синтеза асимметричных вторичных аминов [30]. Из-за стерической перегруженности исходных соединений 20 и 21, в системе LAH/ТГФ продукты 22 и 23 не образовывались, но при добавлении в качестве катализатора №СЬ реакция протекала менее чем за 24 часа с хорошими выходами (5680%) (Схема 11).

(№,8,8), (№,№8)

иА1Н4, N¡012

ТГФ, кипячение 7-16 ч, аргон

(№,№,14), (№,8,8), (№,№8) (62-88%)

иА1Н4, N¡012

ТГФ/диглим кипячение 1.5 ч, аргон

(№>■21

Схема 11

Снятие аллильной защитной группы в ^-алкил-^-аллиламиноаренах можно осуществить действием толуолсульфиновой кислоты совместно с Pd(PPhз)4 [31]. Среди

других катализаторов используют никельсодержащий (dppp)NiCl2 в присутствии DIBAL-H [32], бис(аллил)рутениевые(1У) комплексы [33] или (PCyз)2CbRu=CHPh [34]. Причем в последнем случае происходит селективное деаллилирование даже при наличии N бензильной группы и О-аллильной группы. Из числа подходов без использования переходных металлов можно выделить расщепление связи C-N с помощью DDQ; данная реакция толерантна к наличию других защитных групп в субстрате, в том числе ^-Вп и А^-Бос [35].

Напряженные гетероциклы, такие как азиридин, также вступают в реакцию восстановительного расщепления связи С-Ы\ Так, при действии нафталин-лития на N фенилазиридин (24) и последующего гидролиза образуется ^-этиланилин (13) с выходом 93% (Схема 12) [36].

МНЕ!

Ц, нафталин ^ ^ Н20 ТГФ, -78 °С " 6 ч, аргон

Схема 12

13 (93%)

Группы, образующие стабилизированные катионы, можно снимать в кислой среде без использования восстановителей. Взаимодействие трифторуксусной кислоты с нитроанилинами 25 эффективно приводит к вторичным аминам 26 (Схема 13) [37].

ММе2

I Н

14 Ме СР3СООН Гру Ме

^ МеСМ,Н20

2 80 °С, 5 ч г

25 26(67-91%)

14 = Н, М02

Схема 13

Метоксиметильная защитная группа удаляется при действии соляной кислоты в эфире с образованием ^-алкилариламинов с выходами ^-метиланилинов 71-75% и N этиланилина 45% [38].

Сами ^,^-диалкиламиноарены можно получать через реакции дезалкилирования соответствующих четвертичных солей, например при действии ЫЛ1И4 в ТГФ [39]. В исследовании [40] удалось провести селективное деметилирование субстратов при действии пропилтиолята лития в ГМФТА (Схема 14).

В ряду «протонных губок» получение 1-диметиламино-8-метиламинонафталина (2), являющегося одним из ключевых соединений в данной работе, осуществляется тремя способами:

1. Алкилирование 1,8-диаминонафталина (27) [41];

2. Щелочное расщепление солей 1,1,3-триалкил-2,3-дигидроперимидиния (28) [42];

3. Дезалкилирование катионных форм 1,8-бис(диметиламино)нафталина (1) (Схема 15).

+

30 мин

97%

Схема 14

Н^ N1-1,

^ основание

Ме1

Ме9Ы ЫНМе

водн. N801-1

27

2

28

А -МеХ

МеЖ + '^Ме?

1-НХ

Схема 15

Недостатком первого подхода является образование статистической смеси метилированных аминонафталинов, которая, несмотря на преобладание соединений 1 и 2 как основных продуктов, требует длительного и тщательного разделения.

Многостадийный синтез соли перимидиния 28 затрудняет использование щелочного расщепления.

Нуклеофильное дезалкилирование, описанное в работе [43], основано на использовании селенолов (Схема 16). Применение данных соединений возможно за счет их относительно высокой кислотности и высокой нуклеофильности их сопряженных оснований. Таким образом, селенолы вначале протонируют амин, повышая положительный заряд на алкильном атоме углерода, а затем выступают в качестве нуклеофила. При этом для третичных аминов дезалкилирование протекает легче, чем для первичных и вторичных. Авторы приводят две возможные причины этого явления: образование хорошей уходящей группы и уменьшение расстояния между ионами во вторичных и первичных аммониевых солях, приводящее к повышенной сольватируемости аниона, а следовательно, уменьшению его нуклеофильной способности.

Важно отметить, что в данной работе ^,^-диметиланилин (8) не подвергался деметилированию за счет более низкой основности, не позволяющей образовывать соль при его взаимодействии с селенофенолом.

В одной из работ в качестве альтернативного нуклеофила был использован тиоцианат натрия [44]. При добавлении к 1,8-бис(диметиламино)нафталину (1) уксусной кислоты и водного раствора NaSCN и дальнейшего упаривания образовывалась соль

1 Ы8СК. Ее последующее нагревание (термолиз без растворителя) приводило к продукту

2 с умеренным выходом (Схема 17).

^ пиридин, 150 °С 1 75 мин 2 (98%)

Схема 16

Ме2М ЫНМе

2 (52%)

Следует отметить, что применение селенорганических соединений является затруднительным ввиду их потенциальной токсичности, запаха, а тиоцианаты требуют температур выше 200 Поэтому необходимы были и альтернативные подходы к получению аминонафталина 2. Один из них был разработан на кафедре органической химии РГУ (ЮФУ). В нем использование смеси бромоводородной кислоты с иодидом калия в кипящем ДМФА позволило получить соединение 2 с выходом 92% (Схема 18)

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Колупаева Екатерина Вадимовна, 2023 год

Список литературы

1. Pozharskii, A. F. Proton Sponges in The Chemistry of Anilines, ed. Rappoport Z. / A. F. Pozharskii, V. A. Ozeryanskii. - Chichester, UK: J. Wiley & Sons, Ltd, 2007. - Part 2. -Ch. 17. - P. 931-1026.

2. Alder, R. W. The remarkable basicity of 1,8-bis(dimethylamino)naphthalene / R. W. Alder, P. S. Bowman, W. R. S. Steele, D. R. Winterman // Chem. Commun. (London). -1968. - P. 723-724.

3. Staab, H. A. "Proton Sponges" and the Geometry of Hydrogen Bonds: Aromatic Nitrogen Bases with Exceptional Basicities / H. A. Staab, T. Saupe // Angew. Chem. Int. Ed. -1988. - Vol. 27. - P. 865-879.

4. Smith, P. B. Proton Cryptates. Kinetics and Thermodynamics of Protonation of the [1.1.1] Macrobicyclic Cryptand / P. B. Smith, J. L. Dye, J. Cheney, J. M. Lehn // J. Am. Chem. Soc. - 1981. - Vol. 103. - P. 6044-6048.

5. Alder, R. W. In/out isomerism / R. W. Alder, S. P. East // Chem. Rev. - 1996. - Vol. 96.

- P. 2097-2111.

6. Steed, J. W. Supramolecular Chemistry / J. W. Steed, J. L. Atwood. - 2nd Edition. -Chichester, UK: Wiley, 2009. - 970 p.

7. Виноградова, О. В. Превращения а-нафтилметильных карбокатионов, стабилизированных одной электронодонорной группой или пери-конденсированным гетерокольцом / О. В. Виноградова, Е. А. Филатова, Н. В. Висторобский, А. Ф. Пожарский и др. // Журн. орг. химии. - 2006. - Т. 42. - С. 355-363.

8. Kachalkina, S. G. Base-promoted transformation of 2-C(O)R-1,8-bis(dimethylamino)naphthalenes into benzo[g]indole derivatives / S. G. Kachalkina, G. S. Borodkin, A. F. Pozharskii, A. S. Antonov et al. // Mendeleev Commun. - 2015. - Vol. 25.

- P. 182-184.

9. Ozeryanskii, V. A. Proton Sponge Analogue of the Tröger's Base: A Compound with Remarkable Enantiomeric Stability / V. A. Ozeryanskii, M. P. Vlasenko, A. F. Pozharskii, S. Sergeyev et al. // ChemistrySelect. - 2017. - Vol. 2. - P. 9882-9887.

10. Filatova, E. A. Arylene-Ethynylene Oligomers Based on the Proton Sponge / E. A. Filatova, A. F. Pozharskii, A. V. Gulevskaya, V. A. Ozeryanskii et al. // Eur. J. Org. Chem.

- 2019. - P. 7128-7141.

11. Alder, R. W. Poly(1,1-bis(dialkylamino)propan-1,3-diyl)s; Conformationally-controlled oligomers bearing electroactive groups / R. W. Alder, N. P. Hyland, J. C. Jeffery, T. Riis-Johannessen et al. // Org. Biomol. Chem. - 2009. - Vol. 7. - P. 2704-2715.

12. Saunders, L. K. Tuning charge-assisted and weak hydrogen bonds in molecular complexes of the proton sponge DMAN by acid co-former substitution / L. K. Saunders, H. Nowell, H. C. E. Spencer, L. E. Hatcher et al. // CrystEngComm. - 2018. - Vol. 20. -P. 3074-3083.

13. Shroff, R. 1,8-Bis(dimethylamino)naphthalene: A novel superbasic matrix for matrixassisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometric analysis of fatty acids / R. Shroff, A. Svatos // Rapid Commun. Mass Spectrom. - 2009. - Vol. 23. - P. 2380-2382.

14. Travis, A. S. Anilines: Historical Background in The Chemistry of Anilines, ed. Rappoport Z. / A. S. Travis. - Chichester, UK: J. Wiley & Sons, Ltd, 2007. - Part 1. - Ch. 1. - P. 1-73.

15. Billups, W. E. Generation of 2-chloronaphthalene-1,3-diyl / W. E. Billups, J. D. Buynak, D. Butler // J. Org. Chem. - 1980. - Vol. 45. - P. 4636-4641.

16. Wong, S.-M. A new synthesis of 'push-pull' naphthalenes by condensation of nitro-2-methylbenzoate esters with dimethylacetamide dimethyl acetal / S.-M. Wong, B. Shah, P. Shah, I. C. Butt et al. // Tetrahedron Lett. - 2002. - Vol. 43. - P. 2299-2302.

17. Grasa, G. A. Amination Reactions of Aryl Halides with Nitrogen-Containing Reagents Mediated by Palladium/Imidazolium Salt Systems / G. A. Grasa, M. S. Viciu, J. Huang, S. P. Nolan // J. Org. Chem. - 2001. - Vol. 66. - P. 7729-7737.

18. Sorokin, V. I. A New Route to Polykis(dialkylamino)benzenes and -naphthalenes Based on Protodefluorination of Electron-Rich Fluoroaromatics: Anion Radicals of Arenes as a Simple and Effective Alternative to 'Classical' LAH-Based Systems / V. I. Sorokin, V. A. Ozeryanskii, G. S. Borodkin // Synthesis. - 2006. - P. 97-102.

19. Kaljurand, I. The basicity of substituted N,N-dimethylanilines in solution and in the gas phase / I. Kaljurand, R. Lilleorg, A. Murumaa, M. Mishima et al. // J. Phys. Org. Chem. -2013. - Vol. 26. - P. 171-181.

20. Пожарский, А. Ф. Нафталиновые «протонные губки» / А. Ф. Пожарский // Успехи химии. - 1998. - Т. 67. - С. 3-27.

21. Chambers, R. A. The Dealkylation of Aromatic Amines / R. A. Chambers, D. E. Pearson // J. Org. Chem. - 1963. - Vol. 28. - P. 3144-3147.

22. Rosenau, T. A General, Selective, High-Yield N-Demethylation Procedure for Tertiary Amines by Solid Reagents in a Convenient Column Chromatography-like Setup / T. Rosenau, A. Hofinger, A. Potthast, P. Kosma // Org. Lett. - 2004. - Vol. 6. - P. 541-544.

23. Botla, V. Base-oxidant promoted metal-free N-demethylation of arylamines / V. Botla, C. Barreddi, R. V Daggupati, C. Malapaka // J. Chem. Sci. - 2016. - Vol. 128. -P. 1469-1473.

24. Hunter, D. H. Oxoammonium salts as oxidizing agents: 2,2,6,6-tetramethyl-1-oxopiperidinium chloride / D. H. Hunter, D. H. R. Barton, W. J. Motherwell // Tetrahedron Lett.

- 1984. - Vol. 25. - P. 603-606.

25. Periasamy, M. Aryltitanium species through the reaction of N,N-dialkylarylamines with TiCU: Oxidative coupling, N-dealkylation, and reaction with electrophiles / M. Periasamy, K. N. Jayakumar, P. Bharathi // J. Org. Chem. - 2000. - Vol. 65.

- P. 3548-3550.

26. Lakk-Bogath, D. Catalytic and stoichiometric oxidation of N,N-dimethylanilines mediated by nonheme oxoiron(IV) complex with tetrapyridyl ligand / D. Lakk-Bogath, B. Kripli, B. I. Meena, G. Speier et al. // Polyhedron. - 2019. - Vol. 169. - P. 169-175.

27. Magnus, P. N-Methyl Azidonation of N,N-Dimethylarylamines with the Iodosylbenzene/Trimethylsilylazide Reagent Combination and some Reactions of a-Azidomethylamines / P. Magnus // Synthesis. - 1998. - P. 547-551.

28. Wu, G. Acetic Acid Accelerated Visible-Light Photoredox Catalyzed N-Demethylation of N,N-Dimethylaminophenyl Derivatives / G. Wu, Y. Li, X. Yu, Y. Gao et al. // Adv. Synth. Catal. - 2017. - Vol. 359. - P. 687-692.

29. Mujahid, M. An efficient synthesis of the opioid analgesic (R)-phenampromide via an aziridinium ion / M. Mujahid, P. Mujumdar, M. Sasikumar, S. P. Deshmukh et al. // Tetrahedron: Asymmetry. - 2017. - Vol. 28. - P. 983-986.

30. Aillaud, I. New axially chiral atropos and tropos secondary diamines as ligands for enantioselective intramolecular hydroamination / I. Aillaud, K. Wright, J. Collin, E. Schulz et al. // Tetrahedron: Asymmetry. - 2008. - Vol. 19. - P. 82-92.

31. Honda, M. Deprotection of Allyl Groups with Sulfinic Acids and Palladium Catalyst / M. Honda, H. Morita, I. Nagakura // J. Org. Chem. - 1997. - Vol. 62. - P. 8932-8936.

32. Taniguchi, T. Facile and specific nickel-catalyzed de-N-allylation / T. Taniguchi, K. Ogasawara // Tetrahedron Lett. - 1998. - Vol. 39. - P. 4679-4682.

33. Cadierno, V. Ru(IV)-catalyzed isomerization of allylamines in water: A highly efficient procedure for the deprotection of N-allylic amines / V. Cadierno, S. E. García-Garrido, J. Gimeno, N. Nebra // Chem. Commun. - 2005. - P. 4086-4088.

34. Alcaide, B. Ruthenium-Catalyzed Chemoselective N-Allyl Cleavage: Novel Grubbs Carbene Mediated Deprotection of Allylic Amines / B. Alcaide, P. Almendros, J. M. Alonso // Chem. Eur. J. - 2003. - Vol. 9. - P. 5793-5799.

35. Kumar, P. Chemoselective deprotection of N-allylic amines using DDQ / P. Kumar, S. K. Cherian, R. Jain, K. Show // Tetrahedron Lett. - 2014. - Vol. 55. - P. 7172-7176.

36. Yang, A. Organolithiums by reductive lithiation: the catalytic aromatic method versus the use of preformed aromatic radical-anions. Naphthalene can behave as a catalyst or an inhibitor / A. Yang, H. Butela, K. Deng, M. D. Doubleday et al. // Tetrahedron. - 2006. - Vol. 62. - P. 6526-6535.

37. Ham, W.-H. Efficient Synthesis of N-Methylamides and Amines via 4-(Alkylamino)benzyl-N-methylamine as a New Protecting Group / W.-H. Ham, S.-H. Lee, Y. Mu, J.-S. Kim et al. // Heterocycles. - 2013. - Vol. 87. - P. 1749-1764.

38. Murahashi, S.-I. Ruthenium-catalyzed oxidation of tertiary amines with hydrogen peroxide in the presence of methanol / S.-I. Murahashi, T. Naota, N. Miyaguchi, T. Nakato // Tetrahedron Lett. - 1992. - Vol. 33. - P. 6991-6994.

39. Halterman, R. L. Evidence of stereoelectronic control in osmium-catalyzed cis-dihydroxylations of sterically unbiased 3,3-diarylcyclopentenes / R. L. Halterman, M. A. McEvoy // J. Am. Chem. Soc. - 1992. - Vol. 114. - P. 980-985.

40. Hutchins, R. O. Selective demethylation of quaternary salts with lithium propylmercaptide in hexamethylphosphoramide / R. O. Hutchins, F. J. Dux // J. Org. Chem. -1973. - Vol. 38. - P. 1961-1962.

41. Курасов, Л. А. пери-Нафтилендиамины. III. Удобный способ алкилирования 1,8-нафтилендиаминов и перимидинов / Л. А. Курасов, А. Ф. Пожарский, В. В. Кузьменко // Журн. орг. химии. - 1981. - Т. 17. - С. 1735-1738.

42. Озерянский, В. А. Исследование взаимных переходов между 2,3-дигидроперимидинами и 1,8-бис(диалкиламино)нафталинами. Удобный метод синтеза 1,2,2,3-тетраметил-2,3-дигидроперимидина и моноизопропильного аналога «протонной губки» / В. А. Озерянский, Е. А. Филатова, В. И. Сорокин, А. Ф. Пожарский // Изв. АН, Сер. хим. - 2001. - P. 809-816.

43. Reich, H. J. Organoselenium chemistry. Dealkylation of amines with benzeneselenol / H. J. Reich, M. L. Cohen // J. Org. Chem. - 1979. - Vol. 44. - P. 3148-3151.

44. Alder, R. W. peri-Interactions in naphthalene derivatives. Low temperature nuclear magnetic resonance study of 1,8-bisdimethylamino- and 1-benzylmethylamino-8-dimethylamino-naphthalene / R. W. Alder, J. E. Anderson // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. -1973. - P. 2086-2088.

45. Ozeryanskii, V. A. N,N,N'-Trialkyl-1,8-diaminonaphthalenes: convenient method of preparation from protonated proton sponges and the first X-ray information / V. A. Ozeryanskii, A. F. Pozharskii, M. G. Koroleva, D. A. Shevchuk et al. // Tetrahedron. - 2005. - Vol. 61. -P.4221-4232.

46. Пожарский, А. Ф. Превращения нитропроизводных 1,3-диметилперимидона, 1,1,3-триметил-2,3-дигидроперимидиния и 1,8-бис(диметиламино)нафталина под действием щелочи. Синтез N-метилзамещенных 1,8-диамино-4-нитронафталина и 8-амино-4-нитро-1-нафтола / А. Ф. Пожарский, В. А. Озерянский, В. В. Кузьменко // Журн. орг. химии. - 1996. - Т. 32. - С. 76-82.

47. Yap, J. S. L. Mechanistic Insights into the Pd11 -Catalyzed Chemoselective N-Demethylation vs. Cyclometalation Reactivity Pathways in 1-Aryl-N,N-dimethylethanamines / J. S. L. Yap, Y. Ding, X. Yang, J. Wong et al. // Eur. J. Inorg. Chem. - 2014. - P. 5046-5052.

48. Filatova, E. A. Synthesis of 2-Aryl- and 2,7-Diaryl-1,8-bis(dimethylamino)naphthalenes. Overview of the "Buttressing effect" in 2,7-Disubstituted Proton Sponges / E. A. Filatova, A. V. Gulevskaya, A. F. Pozharskii, E. A. Ermolenko et al. // ChemistrySelect. - 2020. - Vol. 5. - P. 9932-9945.

49. Ozeryanskii, V. A. Synthesis and Properties of 5,6-Bis(dimethylamino)acenaphthylene: The First Proton Sponge with Easily-Modified Basicity / V. A. Ozeryanskii, A. F. Pozharskii, G. R. Milgizina, S. T. Howard // J. Org. Chem. - 2000. -Vol. 65. - P. 7707-7709.

50. Pozharskii, A. F. Naphthalene proton sponges as hydride donors: diverse appearances of the tert-amino-effect / A. F. Pozharskii, M. A. Povalyakhina, A. V. Degtyarev, O. V. Ryabtsova et al. // Org. Biomol. Chem. - 2011. - Vol. 9. - P. 1887-1900.

51. Ryabtsova, O. V. Rearrangement of carbocations derived from 1,8-bis(dimethylamino)naphthyl-2-methanols into 4-R-1,1,3-trimethyl-2,3-dihydroperimidinium

salts / O. V. Ryabtsova, A. F. Pozharskii, A. V. Degtyarev, V. A. Ozeryanskii // Mendeleev Commun. - 2006. - Vol. 16. - P. 313-316.

52. Yao, W. Sodium Triethylborohydride-Catalyzed Controlled Reduction of Unactivated Amides to Secondary or Tertiary Amines / W. Yao, L. He, D. Han, A. Zhong // J. Org. Chem. - 2019. - Vol. 84. - P. 14627-14635.

53. Ma, Y. Aminomethylation of Aryl Bromides by Nickel-Catalyzed Electrochemical Redox Neutral Cross Coupling / Y. Ma, J. Hong, X. Yao, C. Liu et al. // Org. Lett. - 2021. -Vol. 23. - P. 9387-9392.

54. Davies, S. G. Structural Revision of the Hancock Alkaloid (-)-Galipeine / S.G. Davies, A. M. Fletcher, I. T. T. Houlsby, P. M. Roberts et al. // J. Org. Chem. - 2017. -Vol. 82. - P. 10673-10679.

55. Hartwig, J. F. Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Halides in Organic Reactions / J. F. Hartwig, K. H. Shaughnessy, S. Shekhar, R. A. Green. - J. Wiley & Sons, Inc., 2020. -Vol. 100. - P. 853-958.

56. Shaughnessy, K. H. Copper-Catalyzed Amination of Aryl and Alkenyl Electrophiles in Organic Reactions / K. H. Shaughnessy, E. Ciganek, R. B. DeVasher. - J. Wiley & Sons, Inc., 2014. - 669 p.

57. Qiao, J. Copper-Promoted Carbon-Heteroatom Bond Cross-Coupling with Boronic Acids and Derivatives / J. Qiao, P. Lam // Synthesis. - 2011. - P. 829-856.

58. Bhojgude, S. S. Employing Arynes in Transition-Metal-Free Monoarylation of Aromatic Tertiary Amines / S. S. Bhojgude, T. Kaicharla, A. T. Biju // Org. Lett. - 2013. -Vol. 15. - P. 5452-5455.

59. Huang, P. Transition-Metal-Free, Potassium tert-Butoxide/Dimethyl Sulfoxide Mediated Amination between Tertiary Amines and Aryl Halides / P. Huang, B.-Y. He,

H.-M. Wang, J.-M. Lu // Synthesis. - 2015. - Vol. 47. - P. 221-227.

60. Zhang, Z. Direct arylation of tertiary amines via aryne intermediates using diaryliodonium salts / Z. Zhang, X. Wu, J. Han, W. Wu et al. // Tetrahedron Lett. - 2018. -Vol. 59. - P. 1737-1741.

61. Alder, R. W. Kinetic and equilibrium protonation of some alkylated

I,8-diaminonaphthalene monocations to form dications: carbon versus nitrogen protonation / R. W. Alder, M. R. Bryce, N. C. Goode // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. - 1982. - P. 477-483.

62. Guo, W.-J. Iron-catalyzed cross-coupling of aryltrimethylammonium triflates and alkyl Grignard reagents / W.-J. Guo, Z.-X. Wang // Tetrahedron. - 2013. - Vol. 69. - P. 95809585.

63. Epstein, J. Reactions of Isopropyl Methylphosphonofluoridate with Substituted Phenols. I / J. Epstein, R. E. Plapinger, H. O. Michel, J. R. Cable et al. // J. Am. Chem. Soc. -1964. - Vol. 86. - P. 3075-3084.

64. Tsutsumi, Y. Bifunctional Organocatalyst for Activation of Carbon Dioxide and Epoxide to Produce Cyclic Carbonate: Betaine as a New Catalytic Motif / Y. Tsutsumi, K. Yamakawa, M. Yoshida, T. Ema et al. // Org. Lett. - 2010. - Vol. 12. - P. 5728-5731.

65. Chernowsky, C. P. Electrochemical Activation of Diverse Conventional Photoredox Catalysts Induces Potent Photoreductant Activity / C. P. Chernowsky, A. F. Chmiel, Z. K. Wickens // Angew. Chem. Int. Ed. - 2021. - Vol. 60. - P. 21418-21425.

66. Paras, N. A. A process for the rapid removal of dialkylamino-substituents from aromatic rings. Application to the expedient synthesis of (^)-tolterodine / N. A. Paras, B. Simmons, D. W. C. MacMillan // Tetrahedron. - 2009. - Vol. 65. - P. 3232-3238.

67. Skalamera, B. Steric hindrance to the syntheses and stabilities of 1,5- and 2,6-naphthalene N-permethylated diammonium salts / B. Skalamera, L. Cao, L. Isaacs, R. Glaser et al. // Tetrahedron. - 2016. - Vol. 72. - P. 1541-1546.

68. Crotti, A. E. M. Real-time monitoring of a cobalt-mediated one-pot transition metal-catalyzed multicomponent reaction / A. E. M. Crotti, D. Previdi, P. M. Donate, J. S. McIndoe // Inorg. Chim. Acta. - 2020. - Vol. 508. - Article number 119654.

69. Tozawa, H. Water-soluble 1,3-Diarylisobenzoheteroles: Syntheses and Characterization / H. Tozawa, K. Kitamura, T. Hamura // Chem. Lett. - 2017. - Vol. 46. -P. 703-706.

70. Cerichelli, G. Ring-opening reactions. The reactivity of pyrrolidinium and piperidinium ions in solution / G. Cerichelli, L. Luchetti // Tetrahedron. - 1993. - Vol. 49. -P.10733-10738.

71. Yang, B. Ni-Catalyzed C-P Coupling of Aryl, Benzyl, or Allyl Ammonium Salts with P(O)H Compounds / B. Yang, Z.-X. Wang // J. Org. Chem. - 2019. - Vol. 84. - P. 1500-1509.

72. Zhang, H. Making Dimethylamino a Transformable Directing Group by Nickel-Catalyzed C-N Borylation / H. Zhang, S. Hagihara, K. Itami // Chem. Eur. J. - 2015. - Vol. 21. - P. 16796-16800.

73. Wang, D.-Y. Organozinc-Mediated Direct C-C Bond Formation via C-N Bond Cleavage of Ammonium Salts / D.-Y. Wang, K. Morimoto, Z.-K. Yang, C. Wang et al. // Chem. Asian J. - 2017. - Vol. 12. - P. 2554-2557.

74. Ishiga, W. Ruthenium-Catalyzed Isomerization of or^o-Silylanilines to their para Isomers / W. Ishiga, M. Ohta, T. Kodama, M. Tobisu // Org. Lett. - 2021. - Vol. 23. - P. 67146718.

75. Yi, Y.-Q.-Q. Nickel-catalyzed C-N bond reduction of aromatic and benzylic quaternary ammonium triflates / Y.-Q.-Q. Yi, W.-C. Yang, D.-D. Zhai, X.-Y. Zhang et al. // Chem. Commun. - 2016. - Vol. 52. - P. 10894-10897.

76. Prakash, G. K. S. Direct Electrophilic Monofluoromethylation / G. K. S. Prakash, I. Ledneczki, S. Chacko, G. A. Olah // Org. Lett. - 2008. - Vol. 10. - P. 557-560.

77. Wang, Y. Recent Developments in the Chemistry of Heteroaromatic N-Oxides / Y. Wang, L. Zhang // Synthesis. - 2015. - Vol. 47. - P. 289-305.

78. den Hertog, H. J. Pyridine-N-oxide as an intermediate for the preparation of 2- and 4-substituted pyridines / H. J. den Hertog, J. Overhoff // Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas. - 1950. - Vol. 69. - P. 468-473.

79. Albini, A. Synthetic Utility of Amine N-Oxides / A. Albini // Synthesis. - 1993. -P. 263-277.

80. Naota, T. Ruthenium-Catalyzed Reactions for Organic Synthesis / T. Naota, H. Takaya, S.-I. Murahashi // Chem. Rev. - 1998. - Vol. 98. - P. 2599-2660.

81. Jain, S. L. Ruthenium catalyzed oxidation of tertiary nitrogen compounds with molecular oxygen: an easy access to N-oxides under mild conditions / S. L. Jain, B. Sain // Chem. Commun. - 2002. - P. 1040-1041.

82. Sharma, V. B. Bromamine-T/RuCh as an efficient system for the oxidation of tertiary amines to N-oxides / V. B. Sharma, S. L. Jain, B. Sain // Tetrahedron Lett. - 2004. - Vol. 45. -P. 4281-4283.

83. Jain, S. L. An Unconventional Cobalt-Catalyzed Aerobic Oxidation of Tertiary Nitrogen Compounds to N-Oxides / S. L. Jain, B. Sain // Angew. Chem. Int. Ed. - 2003. -Vol. 42. - P. 1265-1267.

84. Wang, F. A New Method for Oxidation of Tertiary Amine by Molecular Oxygen/Aldehyde/Fe2O3 System / F. Wang, H. Zhang, G. Song, X. Lu // Synth. Commun. -1999. - Vol. 29. - P. 11-14.

85. Dongre, R. S. Oxidation of tertiary nitrogen compounds to N-oxides by molecular oxygen-aldehyde system in the absence of metal catalyst / R. S. Dongre, T. Venkateshwar Rao, B. K. Sharma, B. Sain et al. // Synth. Commun. - 2001. - Vol. 31. - P. 167-172.

86. Jain, S. Rhenium-Catalyzed Highly Efficient Oxidations of Tertiary Nitrogen Compounds to N-Oxides Using Sodium Percarbonate as Oxygen Source / S. Jain, J. Joseph, B. Sain // Synlett. - 2006. - P. 2661-2663.

87. Zhu, Z. Kinetics and Mechanism of Oxidation of Anilines by Hydrogen Peroxide as Catalyzed by Methylrhenium Trioxide / Z. Zhu, J. H. Espenson // J. Org. Chem. - 1995. -Vol. 60. - P. 1326-1332.

88. Gupta, S. Deoxygenation of tertiary amine N-oxides under metal free condition using phenylboronic acid / S. Gupta, P. Sureshbabu, A. K. Singh, S. Sabiah et al. // Tetrahedron Lett.

- 2017. - Vol. 58. - P. 909-913.

89. Lewis, R. S. Metal-Free Functionalization of N,N-Dialkylanilines via Temporary Oxidation to N,N-Dialkylaniline N-Oxides and Group Transfer / R. S. Lewis, M. F. Wisthoff, J. Grissmerson, W. J. Chain // Org. Lett. - 2014. - Vol. 16. - P. 3832-3835.

90. Kluge, R. Sulfonic peracids — III. Heteroatom oxidation and chemoselectivity / R. Kluge, M. Schulz, S. Liebsch // Tetrahedron. - 1996. - Vol. 52. - P. 5773-5782.

91. Liu, H. The Trifluoromethylation of Iminium Salts by the Addition of Trifluoromethyltrimethylsilane / H. Liu, B. Chen, J. Cai, J. Chen et al. // J. Chem. Res. - 2016.

- Vol. 40. - P. 379-381.

92. Ahond, A. Facile N-O bond cleavages of amine oxides / A. Ahond, A. Cave, C. Kan-Fan, H. P. Husson et al. // J. Am. Chem. Soc. - 1968. - Vol. 90. - P. 5622-5623.

93. Griffiths, R. J. Transition-Metal-Free Amine Oxidation: A Chemoselective Strategy for the Late-Stage Formation of Lactams / R. J. Griffiths, G. A. Burley, E. P. A. Talbot // Org. Lett. - 2017. - Vol. 19. - P. 870-873.

94. Werner, V. Preparation of Tertiary Amines by the Reaction of Iminium Ions Derived from Unsymmetrical Aminals with Zinc and Magnesium Organometallics / V. Werner, M. Ellwart, A. J. Wagner, P. Knochel // Org. Lett. - 2015. - Vol. 17. - P. 2026-2029.

95. Hunter, D. H. Oxoiminium ions for N-demethylation: 1-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidinium chloride / D. H. Hunter, J. S. Racok, A. W. Rey, Y. Zea-Ponce // J. Org. Chem. - 1988. - Vol. 53. - P. 1278-1281.

96. Karki, S. B. Mechanism of Oxidative Amine Dealkylation of Substituted N,N-Dimethylanilines by Cytochrome P-450: Application of Isotope Effect Profiles / S. B. Karki, J. P. Dinnocenzo, J. P. Jones, K. R. Korzekwa // J. Am. Chem. Soc. - 1995. - Vol. 117. -P. 3657-3664.

97. Zhang, H.-Y. Visible-Light-Induced C(sp2)-C(sp3) Cross-Dehydrogenative-Coupling Reaction of N-Heterocycles with N-Alkyl-N-methylanilines under Mild Conditions / H.-Y. Zhang, J. Chen, C.-C. Lu, Y.-P. Han et al. // J. Org. Chem. - 2021. - Vol. 86. - P. 1172311735.

98. Xia, X.-F. Palladium-copper-cocatalyzed intramolecular oxidative coupling: an efficient and atom-economical strategy for the synthesis of 3-acylindoles / X.-F. Xia, L.-L. Zhang, X.-R. Song, Y.-N. Niu et al. // Chem. Commun. - 2013. - Vol. 49. - P. 1410-1412.

99. Brahmachari, G. A very simple and highly efficient procedure for N-formylation of primary and secondary amines at room temperature under solvent-free conditions / G. Brahmachari, S. Laskar // Tetrahedron Lett. - 2010. - Vol. 51. - P. 2319-2322.

100. Yang, S. Photoinduced Oxidative Formylation of N,N-Dimethylanilines with Molecular Oxygen without External Photocatalyst / S. Yang, P. Li, Z. Wang, L. Wang // Org. Lett. - 2017. - Vol. 19. - P. 3386-3389.

101. Ji, W. Visible-light-induced oxidative formylation of N-alkyl-N-(prop-2-yn-1-yl)anilines with molecular oxygen in the absence of an external photosensitizer / W. Ji, P. Li, S. Yang, L. Wang // Chem. Commun. - 2017. - Vol. 53. - P. 8482-8485.

102. Zhou, J. Catalyst-free photoinduced selective oxidative C(sp3)-C(sp3) bond cleavage in arylamines / J. Zhou, S. Wang, W. Duan, Q. Lian et al. // Green Chem. - 2021. - Vol. 23. -P. 3261-3267.

103. Li, W. Practical Catalytic Cleavage of C(sp3)-C(sp3) Bonds in Amines / W. Li, W. Liu, D. K. Leonard, J. Rabeah et al. // Angew. Chem. Int. Ed. - 2019. - Vol. 58. - P. 1069310697.

104. Leonard, D. K. Improved Bimetallic Cobalt-Manganese Catalysts for Selective Oxidative Cleavage of Morpholine Derivatives / D. K. Leonard, W. Li, K. Junge, M. Beller // ACS Catal. - 2019. - Vol. 9. - P. 11125-11129.

105. He, K. Tunable Functionalization of Saturated C-C and C-H Bonds of N,N'-Diarylpiperazines Enabled by tert-Butyl Nitrite (TBN) and NaNO2 Systems / K. He, T. Zhang, S. Zhang, Z. Sun et al. // Org. Lett. - 2019. - Vol. 21. - P. 5030-5034.

106. Liu, Y. Highly Efficient Binuclear Copper-catalyzed Oxidation of N,N-Dimethylanilines with O2 / Y. Liu, Y. Yan, D. Xue, Z. Wang et al. // ChemCatChem. - 2020. -Vol. 12. - P. 2221-2225.

107. Liu, Y. Reactions Catalysed by a Binuclear Copper Complex: Aerobic Cross Dehydrogenative Coupling of N-Aryl Tetrahydroisoquinolines / Y. Liu, C. Wang, D. Xue, M. Xiao et al. // Chem. Eur. J. - 2017. - Vol. 23. - P. 3051-3061.

108. Murata, S. Oxidation of 3- or 4-substituted N,N-dimethylanilines with molecular oxygen in the presence of either ferric chloride or [Fe(salen)]OAc / S. Murata, M. Miura, M. Nomura // J. Org. Chem. - 1989. - Vol. 54. - P. 4700-4702.

109. Murata, S. Iron-catalysed oxidation of N,N-dimethylaniline with molecular oxygen / S. Murata, M. Miura, M. Nomura // J. Chem. Soc., Chem. Commun. - 1989. - P. 116-118.

110. Du, Y.-D. [FeIII(TF4DMAP)OTf] catalysed anti-Markovnikov oxidation of terminal aryl alkenes to aldehydes and transformation of methyl aryl tertiary amines to formamides with H2O2 as a terminal oxidant / Y.-D. Du, C.-W. Tse, Z.-J. Xu, Y. Liu et al. // Chem. Commun. -2014. - Vol. 50. - P. 12669-12672.

111. Kotani, E. Iron(III) Picolinate-Catalyzed Oxidative Demethylation of N,N-Dimethylaniline with Hydrogen Peroxide in the Presence of Acetic Anhydride / E. Kotani, T. Takeya, H. Shimizu, H. Egawa et al. // Chem. Pharm. Bull. - 1997. - Vol. 45. - P. 20892092.

112. Henbest, H. B. 591. Amine oxidation. Part I. The side-chain oxidation of N-alkyl-and NN-dialkyl-anilines by manganese dioxide / H. B. Henbest, A. Thomas // J. Chem. Soc. -1957. - Vol. 77. - P. 3032-3039.

113. Schmidt, H.-J. Oxidation of Amines with Benzyl(triethyl)ammonium Permanganate / H.-J. Schmidt, H. J. Schäfer // Angew. Chem. Int. Ed. - 1981. - Vol. 20. - P. 109.

114. Markgraf, J. H. A new synthesis of N-phenyl lactams / J. H. Markgraf, C. A. Stickney // J. Heterocycl. Chem. - 2000. - Vol. 37. - P. 109-110.

115. Chamorro-Arenas, D. Selective, Catalytic, and Dual C(sp3)-H Oxidation of Piperazines and Morpholines under Transition-Metal-Free Conditions / D. Chamorro-Arenas, U. Osorio-Nieto, L. Quintero, L. Hernández-García et al. // J. Org. Chem. - 2018. - Vol. 83. -P. 15333-15346.

116. Liu, C. Facile Preparation of 4-(4-Nitrophenyl)morpholin-3-one via the Acid-Catalyzed Selective Oxidation of 4-(4-Nitrophenyl)morpholine by Sodium Chlorite as the Sole

Oxidant / C. Liu, T. Yu, T. Yang, H. Sun et al. // Org. Process Res. Dev. - 2020. - Vol. 24. -P. 2633-2638.

117. Rao, G. Cycloaddition of Enamine and Iminium Ion Intermediates Formed in the Reaction of N-Arylpyrrolidines with T-HYDRO / G. Rao, M. Periasamy // Synlett. - 2015. -Vol. 26. - P. 2231-2236.

118. Mudithanapelli, C. PIFA-Promoted, Solvent-Controlled Selective Functionalization of C(sp2)-H or C(sp3)-H: Nitration via C-N Bond Cleavage of CH3NO2, Cyanation, or Oxygenation in Water / C. Mudithanapelli, L. P. Dhorma, M. Kim // Org. Lett. - 2019. - Vol. 21.

- P. 3098-3102.

119. Geng, P. A g-C3N4-based heterogeneous photocatalyst for visible light mediated aerobic benzylic C-H oxygenations / P. Geng, Y. Tang, G. Pan, W. Wang et al. // Green Chem.

- 2019. - Vol. 21. - P. 6116-6122.

120. Aganda, K. Aerobic a-Oxidation of N-Substituted Tetrahydroisoquinolines to Dihydroisoquinolones via Organo-photocatalysis / K. Aganda, B. Hong, A. Lee // Adv. Synth. Catal. - 2019. - Vol. 361. - P. 1124-1129.

121. Bansode, A. H. Visible-Light-Induced Controlled Oxidation of N-Substituted 1,2,3,4-Tetrahydroisoquinolines for the Synthesis of 3,4-Dihydroisoquinolin-1(2#)-ones and Isoquinolin-1(2#)-ones / A. H. Bansode, G. Suryavanshi // Adv. Synth. Catal. - 2021. -Vol. 363. - P. 1390-1400.

122. Thatikonda, T. a-Angelica Lactone in a New Role: Facile Access to N-Aryl Tetrahydroisoquinolinones and Isoindolinones via Organocatalytic a-CH2 Oxygenation / T. Thatikonda, S. K. Deepake, U. Das // Org. Lett. - 2019. - Vol. 21. - P. 2532-2535.

123. Thapa, P. Isoindolinone Synthesis: Selective Dioxane-Mediated Aerobic Oxidation of Isoindolines / P. Thapa, E. Corral, S. Sardar, B. S. Pierce et al. // J. Org. Chem. - 2019. -Vol. 84. - P. 1025-1034.

124. Reddy, P. Y. Lewis Acid and Hexamethyldisilazane-Promoted Efficient Synthesis of N-Alkyl- and N-Arylimide Derivatives / P. Y. Reddy, S. Kondo, T. Toru, Y. Ueno // J. Org. Chem. - 1997. - Vol. 62. - P. 2652-2654.

125. Sperry, J. The Oxidation of Amides to Imides: A Powerful Synthetic Transformation / J. Sperry // Synthesis. - 2011. - P. 3569-3580.

126. Yan, X. Copper-catalyzed oxidation of arene-fused cyclic amines to cyclic imides / X. Yan, K. Fang, H. Liu, C. Xi // ChemComm. - 2013. - Vol. 49. - P. 10650-10652.

127. Озерянский, В. А. Синтез ^,^,-диизопропил-^,^,-диметил-1,8-диаминонафталина / В. А. Озерянский, А. Ф. Пожарский // Изв. АН, Сер. хим. - 2003. -С. 206-215.

128. Еспенбетов, А. А. Влияние геминальных заместителей на дегидрирование дигидропроизводных азотистых гетероциклов. 2,3-Дигидроперимидины и бензимидазолины / А. А. Еспенбетов, А. Ф. Пожарский, Ю. Т. Стручков, А. Н. Суслов // ХГС. - 1985. - С. 977-985.

129. Пожарский, А. Ф. N-Ацилперимидины: раскрытие цикла вместо дезацилирования при действии нуклеофилов / А. Ф. Пожарский, В. В. Дальниковская, С. С. Пожарская, А. К. Шейнкман // ХГС. - 1980. - Т. 16. - С. 1398-1403.

130. Соколов, В. И. Восстановление связи C=N в перимидинах и солях перимидиния. Синтез и свойства некоторых 2,3-дигидропроизводных перимидина и ацеперимидина / В. И. Соколов, А. Ф. Пожарский, И. С. Кашпаров, А. Г. Иванов // ХГС.

- 1974. - С. 558-561.

131. Ozeryanskii, V. A. 1,8-Bis(bromomethyl)naphthalene in the synthesis of 1,5-diazacyclodecane and benz[Je]isoquinoline proton sponges / V. A. Ozeryanskii, P. A. Vakhromova, A. F. Pozharskii // Arkivoc. - 2014. - (ii). - P. 333-345.

132. Kolupaeva, E. V. ^-Methylated 1,8-Diaminonaphthalenes as Bifunctional Nucleophiles in Reactions with a,®-Dihalogenoalkanes: A Facile Route to Heterocyclic and Double Proton Sponges / E. V. Kolupaeva, V. A. Ozeryanskii, A. F. Pozharskii // Synthesis. -2020. - Vol. 52. - P. 3427-3438.

133. Alder, R. W. Preparation of a range of NNNW-tetrasubstituted 1,8-diaminonaphthalenes / R. W. Alder, M. R. Bryce, N. C. Goode, N. Miller et al. // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1. - 1981. - P. 2840-2847.

134. Subbarayappa, A. An efficient method for the synthesis of 2,3-dihydro-1#-isoindoles / A. Subbarayappa, P. U. Patoliya // Indian Journal of Chemistry. - 2009. - V. 48. -P. 545-552.

135. Kovacevic, L. S. Superelectrophilic Amidine Dications: Dealkylation by Triflate Anion / L. S. Kovacevic, C. Idziak, A. Markevicius, C. Scullion et al. // Angew. Chem. Int. Ed.

- 2012. - Vol. 51. - P. 8516-8519.

136. Kolupaeva, E. V. Dialkylamino and trialkylammonium groups in close proximity: intra- and intermolecular ways of formation, structural consequences, and properties. A case of

metal-free directed ortho alkylation / E. V. Kolupaeva, V. A. Ozeryanskii // New J. Chem. -2022. - Vol. 46. - P. 17140-17144.

137. Einspahr, H. Peri interactions: an X-ray crystallographic study of the structure of 1,8-bis(dimethylaminonaphthalene) / H. Einspahr, J. B. Robert, R. E. Marsh, J. D. Roberts // Acta Cryst. B. - 1973. - Vol. 29. - P. 1611-1617.

138. Ozeryanskii, V. A. Protonation of naphthalene proton sponges containing higher N-alkyl groups. Structural consequences on proton accepting properties and intramolecular hydrogen bonding / V. A. Ozeryanskii, D. A. Shevchuk, A. F. Pozharskii, O. N. Kazheva et al. // J. Mol. Struct. - 2008. - Vol. 892. - P. 63-67.

139. Gholamipour-Shirazi, A. Kinetics screening of the N-alkylation of organic superbases using a continuous flow microfluidic device: basicity versus nucleophilicity / A. Gholamipour-Shirazi, C. Rolando // Org. Biomol. Chem. - 2012. - Vol. 10. - P. 8059-8063.

140. Lewis, E. S. Relative reactivities of phenoxides with methylating agents / E. S. Lewis, S. Vanderpool // J. Am. Chem. Soc. - 1977. - Vol. 99. - P. 1946-1949.

141. Mao, N.-D. Recent advances of the site-specific direct methylation on aromatic rings / N.-D. Mao, Y. Ye, X.-T. Zhuo, X.-Y. Ye et al. // Tetrahedron. - 2021. - Vol. 96. - Article number 132402.

142. Ozeryanskii, V. A. Combination of "Buttressing" and "Clothespin" Effects for Reaching the Shortest NHN Hydrogen Bond in Proton Sponge Cations / V. A. Ozeryanskii, A. V. Marchenko, A. F. Pozharskii, A. Filarowski et al. // J. Org. Chem. - 2021. - Vol. 86. -P. 3637-3647.

143. Mazaleyrat, J.-P. Binaphthyl substituted 1,8-bis(dimethylamino)naphthalenes, the first chiral, atropisomeric, proton sponges / J.-P. Mazaleyrat, K. Wright // Tetrahedron Lett. -2008. - Vol. 49. - P. 4537-4541.

144. Wong-Ng, W. The structures of 1,8-dimorpholinonaphthalene and 1,8-dipiperidinonaphthalene / W. Wong-Ng, S. C. Nyburg, A. Awwal, R. Jankie et al. // Acta Crystallogr. B. - 1982. - Vol. 38. - P. 559-564.

145. Chambron, J.-C. The ins and outs of proton complexation / J.-C. Chambron, M. Meyer // Chem. Soc. Rev. - 2009. - Vol. 38. - P. 1663-1673.

146. Ozeryanskii, V.A. Out-Basicity of 1,8-bis(dimethylamino)naphthalene: the experimental and theoretical challenge / V. A. Ozeryanskii, A. F. Pozharskii, A. S. Antonov, A. Filarowski // Org. Biomol. Chem. - 2014. - Vol. 12. - P. 2360-2369.

147. Vikse, K.L. 1,8-Bis(dimethylamino)-2-(4-methoxyphenyl)naphthalene: An electrospray-active analogue for n6-coordinating ligands / K. L. Vikse, S. Kwok, R. McDonald, A. G. Oliver et al. // J. Organomet. Chem. - 2012. - Vol. 716. - P. 252-257.

148. Charmant, J. P. H. Synthesis, Structure, and Stereodynamics of an N,N-Chiral "Proton Sponge" / J. P. H. Charmant, G. C. Lloyd-Jones, T. M. Peakman, R. L. Woodward // Eur. J. Org. Chem. - 1999. - P. 2501-2510.

149. Kaljurand, I. Extension of the Self-Consistent Spectrophotometry Basicity Scale in Acetonitrile to a Full Span of 28 p^a Units: Unification of Different Basicity Scales / I. Kaljurand, A. Kütt, L. Sooväli, T. Rodima et al. // J. Org. Chem. - 2005. - Vol. 70. - P. 10191028.

150. Alder, R. W. 1,6-Diazabicyclo[4.4.4]tetradecane and its oxidized ions / R. W. Alder, R. B. Sessions // J. Am. Chem. Soc. - 1979. - Vol. 101. - P. 3651-3652.

151. Cox, C. Strong Hydrogen Bonding to the Amide Nitrogen Atom in an "Amide Proton Sponge": Consequences for Structure and Reactivity / C. Cox, H. Wack, T. Lectka // Angew. Chem. Int. Ed. - 1999. - Vol. 38. - P. 798-800.

152. Mikshiev, V. Y. How Strong is Hydrogen Bonding to Amide Nitrogen? / V. Y. Mikshiev, A. F. Pozharskii, A. Filarowski, A. S. Novikov et al. // ChemPhysChem. - 2020. - Vol. 21. - P. 651-658.

153. Пожарский, А. Ф. Исследование внутримолекулярной водородной связи в протонированных 1,8-бис(диметиламино)нафталинах методом спектроскопии ЯМР 1Н / А. Ф. Пожарский, В. А. Озерянский // Изв. АН, Сер. хим. - 1998. - С. 68-75.

154. Toppet, S. and 13C NMR and FT-IR studies of the interaction between 1,8-bis(dimethylamino)naphthalene and 3,5-dichlorophenol / S. Toppet, K. Platteborze, T. Zeegers-Huyskens // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. -1995. - P. 831-834.

155. Константинченко, А. А. Элиминирование ^-карбонильной группы в 1,3-диалкилперимидонах и имидазолах. Удобный метод синтеза ^^'-диалкилпроизводных пери- и орто-диаминов / А. А. Константинченко, А. Ф. Пожарский, В. Н. Степанова // Журн. орган. химии. - 1993. - Т. 29. - С. 1437-1442.

156. Стефенсон, Э. о-Ксилилендибромид / Э. Стефенсон // Синтезы органических препаратов. - 1956. - Т. 6. - С. 42-44.