Взаимодействие ендиинов, орто-диалкинил(гет)аренов и их нитрильных аналогов с N-нуклеофилами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат наук Тягливый, Александр Сергеевич

• Тягливый, Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Тягливый, Александр Сергеевич

Содержание

Введение

1. Нуклеофильные циклизации ендиинов (литературный обзор)

1.1. Циклизации ендиинов под действием внешнего нуклеофила

1.2. Циклизации ендиинов под действием основания

1.3. Нуклеофильные циклизации, катализируемые комплексами 16 переходных металлов 2. Взаимодействие гетероциклических, карбоциклических и 28 ациклических ендиинов с азидом натрия

3. Взаимодействие З-алкинилхиноксалин-2-карбонитрилов с Ы- 52 нуклеофилами

3.1. Синтез З-алкинилхиноксалин-2-карбонитрилов 55 и их реакция с азидом натрия

3.2. Реакция З-алкинилхиноксалин-2-карбонитрилов с алкиламинами

4. Экспериментальная часть

I

4.1. Физико-химические измерения

4.2. Рентгеноструктурный анализ

4.3. Квантово-механические расчеты

4.4. Синтез 2,3-диалкинилхиноксалинов 12

4.5. Синтез 2,3-диалкинилпиридо[2,3-&]пиразинов 11

4.6. Синтез 1,5-диарил-[1,2,3]триазоло[Г,5';1,2]дипиридо[3,4-6;3',2'- 78 е]пиразинов 97 и 1,5-диарил-[1,2,3]триазоло[Г,5';1,2]дипиридо[3,4-6;2',3'-е]пиразинов

4.7. Синтез [1,2,3]триазоло[5',Г;1,2]пиридо[3,4-&]хиноксалинов 99

4.8. Синтез 1-метил-5,9-дифенил-1#-имидазо[4,5- 81 с] [ 1,2,3 ]триазоло[ 1,5-а]пиридина 100 А

4.9. Синтез 1,5-дифенил-[1,2,3]триазоло[5,1-й']изохинолин 103

4.10. Синтез 3,7-диарил-[1,2,3]триазоло[1,5-д]пиридинов 105

4.11. Синтез 7-бутил-3-(4-(трифторметил)фенил)-[1,2,3]триазоло[1,5-

а]пиридина

4.12. Синтез З-алкинилхиноксалин-2-карбонитрилов 16

4.13. Синтез 3-(5-К-2#-1,2,3-триазол-4-ил)хиноксалин-2- 86 карбонитрилов

4.14. Синтез 5-арилтетразоло[Г,5';1,2]пиридо[3,4-6]хиноксалинов 88

4.15. Синтез (2)-3-(2-амино-2-арилвинил)хиноксалин-2- 89 карбонитрилов

4.16. Синтез 2-алкил-3-арилпиридо[4,3-6]хиноксалин-1(2Я)-иминов 92 131 и 3-арилпиридо[4,3-6]хиноксалин-1-аминов

Выводы

Список литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимодействие ендиинов, орто-диалкинил(гет)аренов и их нитрильных аналогов с N-нуклеофилами»

Введение

С начала 1990-х годов наблюдается всплеск интереса к химии ацетилена. Помимо чисто экономических причин (истощение запасов нефти и газа и постепенное возвращение к технологиям, основанным на использовании угля), этому способствовали два ярких научных события. В 1975 году японский химик Соногашира обнаружил, что комплексы Pd(0) эффективно катализируют сочетание 1-алкинов с органическими галогенидами (схема 1) [1]. Эта реакция сделала доступными разнообразные производные ацетилена и существенно расширила возможности их использования в органическом синтезе. В 2007 году в Chemical Reviews был опубликован обзор под названием "The Sonogashira Reaction: A Booming Methodology in Synthetic Organic Chemistry" [2].

X-R

кат. [Pd(0)] амин или неорганическое основание

Cu(l) сокатализатор растворитель

R1 = Ar, Het, Alk, SiR3 R2 = Ar, Het, vinyl X = I, Br, CI, OTf

Схема 1

Вторым важным событием стало обнаружение в 1980-х годах целого семейства антибиотиков, общим структурным элементом которых служит довольно неожиданный для природных молекул г/г/с-3-гексен-1,5-дииновый фрагмент [З-б]. Ендииновые антибиотики обладают противоопухолевой, антимикробной и цитотоксической активностью, а в основе механизма их биологического действия лежит не менее экзотическая реакция — циклизация Бергмана [7]. При нагревании или облучении цис-Ъ-гексен-1,5-диины замыкаются в 1,4-арины 1, которые в присутствии подходящих доноров атомов водорода превращаются в соответствующие арены (схема 2). В живой клетке роль донора атомов водорода выполняет молекула ДНК (бактерии, вируса, раковой клетки), что приводит к ее деструкции.

.R

R

2Н*

i R Схема 2

На данном этапе ученые выясняют, какой минимум структурных фрагментов обеспечивает высокую биологическую активность ендииновых антибиотиков, что важно для целенаправленного синтеза их аналогов [8-10]. Эта работа напрямую связана с исследованием химии ендиинов, и благодаря ей уже разработаны новые синтетические методы. В частности, найдено, что ендиины способны циклизоваться под действием различных реагентов: металлического лития [11,12], радикалов [13-16], электрофилов [11,17,18], комплексов переходных металлов [19], нуклеофилов [11] и т.п. На схеме 3, А-С приведены отдельные примеры таких циклизаций. Как видно, большинство указанных инициаторов вызывает 5-э/сзо-дг;гональную карбоциклизацию ендиинов. Нуклеофильная атака на ендииновый субстрат может также приводить к 6-эндо-дыг-циклизации. В каскадные циклизации могут быть вовлечены и другие заместители в орто-положении к алкинильной группе [20,21]. При этом образуются труднодоступные полиядерные молекулы (схема 3, Б).

А.

В.

ВоИ

Схема 3

Несмотря на прогресс в этой области, синтетический потенциал ендиинов мало изучен. До сих пор в подобных циклизациях исследовались лишь ациклические ендиины и орто-диалкинилбензолы. Примеры циклизаций ендиинов гетероциклического ряда единичны. Между тем. исследования, проведенные в нашей лаборатории [22-24], показали, что

гетероциклические ендиины не только отличаются по своей реакционной способности от ациклических ендиинов и о/»то-диалкинилбензолов, но и более разнообразны в ее проявлении, благодаря влиянию гетероатома и возможности его прямого участия в циклизациях. Яркой демонстрацией этого служит следующий пример. В 2005 году тайваньские ученые сообщили о новой тандемной циклизации (,£)-1-арил-3-гексен-1,5-диинов 2 в 1-арил-1Я-бензотриазолы 3 и 4, протекающей под действием азида натрия (схема 4) [25]. Ее механизм, по мнению авторов, включал: а) 1,3-диполярное циклоприсоединение азид-иона к С^С связи, несущей арильный заместитель; б) внутримолекулярную С-нуклеофильную атаку триазолильного фрагмента по соседней тройной связи и карбоциклизацию; в) 1,5-арильный сдвиг и, наконец, протонирование.

2 3(16-85%) 4(18-72%)

Аг = р-СР3С6Н4 (а), РЬ (Ь), р-Ы02С6Н4 (с), о-Ы02С6Н4 (с!), р-МеОС6Н4 (е), о-МеОС6Н4 (Г), о-СР3С6Н4 (д), Ру-2-у! (И)

1,5-сдвиг Аг протонирование

4 3

Схема 4

Предпринятая в нашей лаборатории попытка распространить данную циклизацию на о/?то-диалкинилптеридины 5 привела к .интересному результату. Вместо ожидаемых производных аллоксазина 6 и 7 были получены триазолопиридоптеридины 8 и 9 (схема 5) [26].

Ме

Х-

5а-с

—х—-

№N3

ДМФА 20 °С,4 ч

А Л , ^ .

СГ^ N N

Ме ^N-10

О

(АЛ

Ме

-Р11

О

Ме

о^гАы

<*Чмэ

Ме

РЬ

8а (45%) 9а (25%)

8Ь (40%) 9Ь (следы)

8с +9с (84%, соотношение 2.6:1)

О

[Ч = РИ (а), л-С6Н13 (Ь), ^^ (с)

Схема 5

Циклизация протекала в удивительно мягких условиях и в отличие от реакции, представленной на схеме 4, включала внутримолекулярную ТУ-нуклеофильную атаку промежуточного 1,2,3-триазолильного аниона 10 по соседней С=С связи, ведущую к замыканию гетерокольца (схема 6).

5 Ю

Схема 6

Анализируя превращения, представленные на схемах 4 и 5, можно было прийти к выводу о том, что движущей силой циклизации (2Г)-1-арил-3-гексен-1,5-диинов 2 в 1-арил-1Я-бензотриазолы 3 и 4 является образование бензольного кольца. Иная же направленность и удивительная легкость циклизации 6,7-диалкинилптеридинов 5 под действием азида натрия связана с поляризацией С=С связей в этих молекулах. Алкинильная группа в положении 7 птеридинового кольца испытывает электроноакцепторное влияние азагруппы и урацильного карбонила и, благодаря этому, легко реагирует с азид-ионом (схема 6). Соседняя С=С связь сопряжена с гетероатомом азота пиридинового типа, что, в свою очередь, способствует внутримолекулярной Л нуклеофильной атаке в интермедиате 10.

В связи с этим возник вопрос: какая из двух циклизаций реализуется в случае менее я-дефицитных гетероциклических ендиинов и ендиинов карбоциклического ряда ?

В настоящем исследовании мы попытались ответить на этот вопрос. Таким образом, его первоначальной целью было сравнительное изучение взаимодействия гетероциклических, карбоциклических и ациклических ендиинов с азидом натрия.

Были сформулированы следующие задачи: 1) осуществить синтез орто-диалкинилпроизводных пиридо[2,3-6]пиразина 11, хиноксалина 12, имидазола 13, бензола 14, а также ^)-3-гексен-1,5-диинов 15; 2) исследовать факторы, влияющие на направленность и легкость протекания циклизаций ендиинов под действием азида натрия.

12 13

Соединения 11-15 имеют те или иные структурные элементы ранее изученных 6,7-диалкинилптеридинов 5 и различаются степенью электронодефицитности ядра, к которому присоединены ацетиленовые заместители. 2,3-Диалкинилпиридо[2,3-6]пиразины 11 подобно соединениям 5, содержат неэквивалентные ацетиленовые группы, а в 2,3-диалкинилхиноксалинах 12 они, напротив, одинаковы. Исследование 4,5-диалкинилимидазолов 13 в качестве субстрата позволило бы ответить на вопрос, насколько существенна в данном превращении роль геометрических факторов.

Было интересно также изучить взаимодействие З-алкинилхиноксалин-2-карбонитрилов 16 с азидом натрия, поскольку соединения 16 - своеобразные гетероаналоги 2,3-диалкинилхиноксалинов 12, полярность связи в которых

противоположна полярности С^С связей в соединениях 12.

Обнаруженная при выполнении работы высокая активность 2,3-диалкинилхиноксалинов 12 и З-алкинилхиноксалин-2-карбонитрилов 16 по отношению к азиду натрия поставила перед нами вопрос о том, реагируют ли эти соединения с нейтральными ТУ-нуклеофилами — алкиламинами и возможны ли тандемные циклизации в этом случае.

Диссертация состоит из введения, анализа литературных данных о нуклеофильных циклизациях ендиинов, обсуждения результатов собственных исследований реакционной способности ендиинов и З-алкинилхиноксалин-2-карбонитрилов по отношению к азиду натрия и алкиламинам, экспериментальной части, выводов и списка цитированной литературы.

1. Нуклеофильные циклизации ендиинов

(литературный обзор) Известные циклизации ендиинов под действием нуклеофилов можно разделить на три основные группы. К первой из них относятся циклизации, инициируемые атакой внешнего нуклеофила на одну из С=С связей ендиина. Вторая группа включает циклизации ендиинов под действием оснований. В этом случае в исходном ендиине присутствует нуклеофильный фрагмент,, а-роль основания заключается в его активации. Третью, и самую многочисленную, группу составляют нуклеофильные циклизации, промотируемые атакой внешнего электрофила (комплекса переходного металла) на одну из С=С связей ендиина. При этом исходный ендиин, как правило, содержит нуклеофильный атом в боковой цепи, который принимает участие в дальнейшей каскадной циклизации.

1.1. Циклизации ендиинов под действием внешнего нуклеофила

Классический пример подобных циклизаций - превращение 1,2-бис(фенилэтинил)бензола в бензофульвен 17 под действием бутиллития (схема 7) [11]. Реакция протекает как тандемный процесс, включающий присоединение карбаниона по С=С связи и последующую 5-эл:зо-с>г<гональную циклизацию.

РИ

/, ВиЦ Е120, О °С, 8 ч [ I—Г 5-экзо-диг

/7, Н20

17 (24%) Схема 7

Интересно, что взаимодействие 2,3- бис(фенилэтинил)хиноксалина с бутиллитием в ТГФ при -16...-13 °С приводит к образованию лишь 1,2-аддукта 18, что типично для обычных азинов (схема 8) [23]. Вероятно, в этом случае нуклеофильной атаке по положению 2 пиразинового кольца предшествует координация иона 1л+ по азагруппе, как показано в структуре 19.

,РЬ

/', Вии, ТГФ, -16 °С, 4 ч

и, Н"

N.

N

Н Ви "^РИ

12а

18 (23%) Схема 8

Как уже отмечалось во Введении, ортэто-диалкинилпроизводные гетаренов не только отличаются по своей реакционной способности от ациклических ендиинов и орто-диалкинилбензолов, но и более разнообразны в ее проявлении, благодаря влиянию гетероатома и возможности его прямого участия в циклизациях. Например, взаимодействие 2,3-бис(фенилэтинил)хиноксалина 12а с натриймалоновым или натрийацетоуксусным эфиром развивается по иному сценарию, в котором первоначальный продукт присоединения нуклеофила к С=С связи 21 циклизуется в пиридохиноксалин в ходе внутримолекулярной реакции ацилирования с участием кольцевого гетероатома (схема 9) [23,27]. Аналогичное превращение претерпевает и вторая тройная связь, что, в конечном счете, ведет к образованию дипиридохиноксалинов 20. Аналогично соединение 12а реагирует с малоновым и циануксусным эфиром в среде i-BuOK/ТГФ [23]. В то же время, реакция 12а с малонодинитрилом в тех же условиях дает лишь продукты присоединению остатка СН-кислоты к одной или обеим тройным связям.

X

XCH2(C02Et)2

EtONa, ЕЮ H кипячение,1ч

12а

20 (22-45 %)

X = С02Е1, СЫ

Схема 9

При нагревании 2,3-диалкинилхиноксалинов 12 с 1,3-диметилбарбитуровой кислотой в присутствии /77/7^/и-бутилата калия в ДМСО образуются весьма неожиданные спироциклические продукты 22 (схема 10) [23].

о

сг ^ ^"О

f-BuOK

дмсо

70 °С, 8 ч

12а (R= Ph) 12b (R = p-Tol)

22a (R = Ph, Y = H 44%)

22b (R = p-Tol, Y = C(0)NHMe, 49%)

Схема 10

Предполагаемый механизм образования соединений 22 представлен на схеме 11. Вначале, карбанион 1,3-диметилбарбитуровой кислоты присоединяется к тройной связи исходной молекулы, запуская дальнейшую внутримолекулярную нуклеофильную атаку на вторую С=С связь (5-экзо-диг карбоциклизацию). В образующемся при этом интермедиате 23 под действием т/?ет-бутилат-иона раскрывается пиримидиновое кольцо. Далее следуют стадии переноса протона и спироциклизации (24—»25—>26). В случае толильного производного 12Ь реакция на этом останавливается. Если же в исходном соединении заместитель R = Ph, то интермедиат 26 теряет молекулу метилизоцианата, превращаясь в продукт 22а.

О

в -Ме

f-BuOH

- i-BuO"

12а,b

23

24

OBu-t

N-Me

R = Ph

f-BuO ~ ^..^^R - Me-N=C=0 26 [22b (R = p-Tol)] Схема 11

22a

6,7-Диалкинил-1,3-диметилптеридин-2,4(ЩЗ//)-дионы и 2.3-диалкинилпиридо[2,3-6]пиразины в тех же условиях подвергаются аналогичной трансформации [23].

Обработка бензонитрилов 27, содержащих ендииновый фрагмент, метилатом натрия в метаноле в присутствии апротонных диполярных растворителей или 18-краун-6, приводит к образованию бензофенантридинонов 28 с выходом 17-77% (схема 12) [20]. Наилучший результат дает добавление в реакционную смесь 10% ДМСО. С другой стороны, метанолиз соединений 27 в присутствии тетрабутиламмоний йодида приводит исключительно к биарилам 29.

К = л-Ви, л-СйНц, (СН2)3ОТНР, СН2ОТНР

Схема 12

Очевидно, циклоароматизация исходных соединений 27 в биарилы 29 - результат нуклеофильной атаки метилат-иона по С=С связи, сопряженной с акцепторной нитрильной группой. При образовании фенантридинонов метоксид-ион атакует углерод нитрильной группы, и далее развивается каскадный процесс, как показано на схеме 13.

28 29

Схема 13

В эту же группу циклизаций следует отнести и превращения ендиинов под действием азида натрия, представленные на схемах 4-6 во Введении.

Следует заметить, что во всех вышеописанных циклизациях участвовал анионный нуклеофил. Описан едва ли не единственный пример циклизации ендиина под действием нейтрального нуклеофила. Так, нагревание 2,3-диалкинилнафтохинонов 30 с гидразином в диоксане приводит к образованию 2-амино-2Н-бензо[/]изоиндол-4,9-дионов 31 (схема 14)

Схема 14

Взаимодействие 2,3-диалкинилхиноксалинов 12 [27], 6,7-диалкиниллумазинов 4 [22, 29] и 2,3-диалкинилнафтохинонов 30 [30] с первичными и вторичными алкиламинами ведет лишь к образованию довольно устойчивых енаминов.

Ендиины, несущие нуклеофильную группу в заместителе при тройной связи, в присутствии основания претерпевают каскадные циклизации, приводящие к образованию полиядерных гетероциклических соединений. Например, под действием основания (метилата натрия или поташа) 2-((2)-6-алкил-3-гексен-1,5-диинил)фенолы 32 циклизуются в дибензофураны 33 (схема 15) [31]. Реакция начинается с десилилирования исходной молекулы и образования фенолят-иона. Последний претерпевает последовательно 5-эндо-диг гетероцикпизацию и циклоароматизацию.

[28].

30

31 (53-80%)

1.2. Циклизации ендиинов поддействием основания

Р.

32

33 (50-94%)

К = л-Ви, л-СйНц, л-С7Н15, (СН2)3ОТНР

Схема 15

Аналогично кипячение 1,4-дигидрокси-2,3-ди(проп-1-инил)антрацен-9,10-диона в метаноле в присутствии едкого натра ведет к аннелированию двух фурановых колец к исходной системе (схема 16) [32].

О О-

ЫаОН / МеОН кипячение, 24 ч

О О-

Схема 16

Снятие тозильной защиты в диалкинилбензоле 34 ведет к его двойной 6-экзо-дигональной циклизации и образованию оксазина 35 (схема 17) [33].

Схема 17

2-((2)-6-Алкил-3-гексен-1,5-диинил)анилины 36 при обработке алкоголятами калия в Л^-метилпирролидоне образуют 5-замещенные карбазолы 37 наряду с индолами 38 (схема 18) [34]. Карбазол 37 - доминирующий, а в случае ацетиламинопроизводных 38 (Я1 = Ас) - единственный продукт данной реакции. Основание инициирует каскадный процесс, депротонируя аминогруппу исходного вещества. Образующийся при этом амид 39 спонтанно циклизуется в соединение 37 или 38, как показано на схеме 18.

гмнк1

¿-ВиОК (или Е13СОК)

ЫМР

60 °С, 2 ч

36

\

я1

37 (36-65%)

38 (21-40%)

Р = л-Рг, л-Ви, л-СбНц, л-С6Н13, л-С7Н15, (СН2)3ОТНР, (СН2)4ОТНР Р1 = Н, Ас, СОСР3

Схема 18

Следует заметить, что в 2010 году японские химики в результате собственных исследований вышеописанной реакции пришли к выводу, что ее продуктами являются не карбазолы 37 или индолы 38, а пиридо[1,2-а]индолы 40 и 41 (схема 19) [35].

1 _

36 (14 = л-Рг, Р1 = Ас)

п-рг Ас

41 (22%)

л-Рг 40 (39%)

Схема 19

Образование соединений 40 и 41, по мнению авторов, можно представить схемой 20, согласно которой индол типа 42 служит лишь интермедиатом превращения. По-видимому, /7?/?е/и-бутилат-ион деацилирует пиррольный гетероатом молекулы 42 и инициирует М-анионную нукпеофильную атаку по алкинильной группе.

36

МеС02Ви-?

Схема 20

Те же авторы [35] установили, что действие основания на 2,3-диалкинилпиридин 43 с 0/?/770-амин0фенильным заместителем при тройной связи вызывает каскадное превращение иного рода, включающее последовательные 5-эндо-диг/5-экзо-диг циклизации с замыканием пиррольного и фульвенового колец (схема 21).

РИ

рь -ч

5-эк,

РИ

ЫМР

60 °С, 2 ч

¿-ВиОК

) 5-эндо-диг

Ж2

н

44 (60%)

43

Схема 21

1.3. Нуклеофильные циклизации, катализируемые комплексами переходных

Координируя С=С связь, комплексы переходных металлов активируют ее к внутримолекулярной нуклеофильной атаке нуклеофильным атомом, присутствующим в боковой цепи ендиина. Интересно, что в отличие от превращения, представленного на схеме 13, в присутствии каталитических количеств комплекса №АиСЦ • 2Н20 соединение 43 превращается в пиридокарбазол 45 (схема 22) [35,36].

Схема 22

В аналогичную циклизацию вступают и другие оряго-диалкиниларены, например 46 (схема 23) [36].

металлов

РГ1

43

45 (40%)

46 47(10-98%)

(Cy)2P—AuCI r—/i-РГ"..

Au-кат. = f у—^>-Pr-/ i-РГ

R= H, F

R1 = c-C5Hg, c-Hex, Ph, p-Tol, m-Tol, o-Tol, p-MeOC6H4, o-NCC6H4, m-NCC6H4, m-CF3C6H4, 3-тиенил

R2 = H, Me, C02Me

R3 = H, Cl, CF3

Схема 23

Ее предполагаемый механизм представлен на схеме 24 и включает две основные стадии: 5-эндо-диг гидроаминирование и б-эндо-диг гидроарилирование С=С связей. Как видно, движущей силой этой реакции является электрофильная активация С=С связей субстрата за счет координации с комплексом [Аи]+. Реакция малочувствительна к природе заместителей в арильных фрагментах. Лишь наличие о/?/ио-цианогруппы в заместителе R1 ведет к существенному снижению выхода соответствующего продукта 47, что, по мнению авторов, может быть связано с процессами координации этой группы и катализатора,

л

препятствующими протеканию основной реакции. Электроноакцепторный заместитель R (например, СОгМе) оказывает отрицательное влияние на нуклеофильность сопряженной аминогруппы, что также приводит к понижению выхода и увеличению времени реакции. А^-Ме и N-Вое производные соединений 46 в аналогичных условиях беспрепятственно циклизуются в 7У-замещенные бензокарбазолы. Высокие выходы продуктов циклизации наблюдаются и при использовании 2,3-диалкинилпроизводных тиофена и фурана в качестве субстратов [35,36].

Схема 24

Анилины 48, содержащие два ендииновых фрагмента, в присутствии комплекса ЗоЬпР1ю5АиС1 и А§Вр4 вступают в каскадное превращение (гидроаминирование -гидроарилирование - гидроарилирование), приводящее к образованию бензо[а]нафто[2,1 -с]карбазолов 49 (схема 25, формирующиеся в процессе циклизации связи выделены жирным) [37]. Объемная группа И1 = ¿-Ви стерически затрудняет второе гидроарилирование, реакция останавливается на стадии образования соответствующего бензокарбазола. К снижению выхода продукта 49 приводит и наличие электроноакцепторных групп в «ара-положении к аминогруппе. Аналогичной циклизации в тех же условиях подвергаются и 2,3-диалкинилтиофены 50 и 51 [37].

К1 = Рг, с-Нех, Р1г р-То1, 4-МеОС6Н4, 4-СЮ6Н4, 4-С1МС6Н4 Я.2 = Н, Ме, С1, СЫ (З3 = Н, С1

(?-Ви)2Р-АиС1

50 51

Схема 25

С помощью тех же комплексов золота осуществлены каскадные превращения из четырех и пяти последовательных реакций циклизации 52—>53 и 54—>55, что позволило синтезировать бензоаннелированные хризено[5,6-с]- и нафто[Г,2':11,12]хризено[5,6-с]карбазолы 53 и 55 с выходом 68-86 % (схема 26) [37].

Схема 26

Нагревание ЛуУ-диметиланилинов 56 с хлоридами палладия (II) и меди (II) в тетрагидрофуране также дает с хорошим выходом бензо[а]карбазолы 57 (схема 27) [38].

И1 = Н, Ме

Н2 = Н, Ме, С02Ме

Я3 = п-Рг, /-Ви, Р1"), о-То1, т-ТЫ, р-То1, 4-С1С6Н4, 4-ВгС6Н4, 4-СР3С6Н4, 4-1\Ю2С6Н4

Схема 27

Циклизация 56->57 протекает через промежуточные индолы 58, которые в присутствии РёСЬ претерпевают превращения, представленные на схеме 28. Косвенным подтверждением механизма служит тот факт, что в отсутствии РёСЬ реакция останавливается на стадии образования индолов 58. Последние превращаются в карбазолы 57 только при нагревании с солями Рс1 .

р! Ме

рз Ме

58

X /=\

кз рау

// \ч СиХ2

57

N или ХУ

Ме

Ме

Схема 28

Амин 59 (X = ЛЧЗос) и спирт 59 (X = О) в присутствии комплексов золота легко циклизуются в дигидробензоиндол и дигидронафтофуран, соответственно (схема 29) [36]. Комплексы рутения ТрЯиРРЬз(МеСЫ)2РРб [40] и платины РИЗЬ менее эффективны как катализаторы [39, 40].

Интересно, что гомолог спирта 59 (X = О) - ендиин 61, несущий у-гидроксипропильные заместители при тройных связях, при нагревании с РЮЬ в толуоле образует несколько продуктов: дигидронафтопиран 62 и два изомерных инденилидентетрагидрофурана 63 и 64 (схема 30) [40]. Очевидно, основной продукт реакции 62 образуется путем двух последовательных 6-эндо-диг циклизаций в условиях активации тройных связей за счет координации с Р1:(П) (схема 31). В то же время, образование соединений 63 и 64 можно представить, как результат первоначальной 5-экзо-диг циклизации, ведущей к замыканию тетрагидрофуранового кольца, и последующего 5-эндо-диг процесса.

РЬ

59

X = Ы-Вос, О

60 (85-99 %)

Схема 29

РГС12

толуол 80 °С, 2 ч, аргон

-ОН

62 (43%) Схема 30

63 (29%)

64 (19%)

6-эндо-диг

5-эндо-диг

^ 5-экзо-диг .ОН

) 6-эндо-диг .ОН

62 63 или 64

Схема 31

В отличие от спирта 59 (X = О) и анилинов 46, фенол 65 не циклизуется в дибензофуран 66 (схема 32) [40]. По-видимому, фенольный атом кислорода в молекуле 65 недостаточно нуклеофилен, а электрофильная активация С=С связи с помощью Р^Ь недостаточно эффективна для запуска первоначальной 5-эндо-диг циклизации (для сравнения см. схему 23 [31]).

л-Ви-

л-Ви

РГС12

ОН

65

толуол 80 °С, аргон

Схема 32

Напротив, каталитическая система Рс1С12(РРЬз)2/ С1АиРРЬз / А§СГГТ позволяет осуществить каскадное превращение (схема 33), включающее сочетание ендиина 68 с терминальной С=С связью и 2-йодофенола 67 по Соногашире, а также последующие 5-эндо-диг и 6-эндо-диг циклизации, показанные на схеме 34 [41]. Авторы отмечают, что превращение в бензофуран 69 катализирует комплекс палладия, а полному каскаду 67+68—»70 способствует удаление основания из реакционной смеси перед добавлением комплекса золота и трифлата серебра.

I *

К2 РсГС12(РРЬ3)2 С1АиРР11з АдСШ, Е^И

о-ксилол, 150 °С

И1 +

67

И1 = Н, Ме

з2 _

68

69 (45-68%)

^ = л-Ви, РИ, р-То1, 4-РС6Н4, 4-СЮ6Н4, 4-СМС6Н4, 4-МеОС6Н4, Ру-3, тиенил-3

Схема 33

67 + 68

И2

70

Схема 34

Нагревание ацетонитрильных растворов 2-[6-11-3(2)-гексен-1,5-диинил]бензоатов 71 с хлоридами палладия (II) и меди (II) дает дибензопираноны 72 (схема 35) [42]. Если заместитель Я. - объемный, то наряду с основным продуктом 72 образуется некоторое количество циклопента[с]изохроменона 73.

Рс1С12 (5 мол.%)

СиС12 (3 экв.) МеСЫ

С02Ме кипячение, 1 ч 71

.О

О

72 (11-76%)

О

73 (0-15%)

И = *-Ви, л-СйНц, л-С6Н13, СН2СНМе2, СН2ОН, (СН2)4ОН, РИ, р-То1, о-То1, 2-СР3С6Н4, 4-СР3СбН4, 2-Ру, 2-тиенил

Схема 35

Механизм циклизации представлен на схеме 36. Как видно, оба продукта образуются через общий интермедиат 74. Дальнейшая 6-эндо-диг циклизация бензопиранона 74 приводит к дибензопиранону 72, в то время как циклопентаизохроменон 73 - результат 5-экзо-диг циклизации. Реакция соединения 71, выполненная с СиСЬ, но без РсЮЬ, дает исключительно бензопиранон 74, т.е. СиС12 способен катализировать лишь первую стадию процесса. С другой стороны, циклизацию соединений 71 в дибензопираноны 72 можно осуществить и в отсутствии С11О2, но в этом случае Рс1С12 должен быть взят в

количестве не менее 1 эквивалента. По-видимому, основная функция СиСЬ в превращении 71-»72 - это регенерация катализатора Рс1С12 из Рс1°.

71

PdCI

6-э ндо

;0 ОМе

CI

ОМе

74

73

ОМе

+

ОМе Схема 36

Катализатор РИзРАи^ГП^, напротив, способствует циклизации ендиинов 75 в инденоизохроменоны 76 (схема 37) [43]. Продуктов каскадной 6-эндо-диг / 6-эндо-диг циклизации, аналогичных 72, выделено не было.

Ph3PAuNTf2 CH2CI2, 20 °С

-X

76 (23-90%)

77 (0-8%)

R = Н, CI, Ме, ОМе X = Н, З-Ме, 3,4-(ОМе)2, 3,4-0СН20

Схема 37

Взаимодействие ендиинонов 78 с гидразином в присутствии хлорида меди (I) приводит к образованию пиразоло[1,5-а]пиридинов 79 (схема 38) [44]. Первоначальным продуктом этого каскадного процесса является пиразол 80. Добавление в реакционную смесь CuCl инициирует его дальнейшую циклизацию в пиразолопиридин. В отдельных случаях из реакционной смеси удается выделить моно- и биядерные г| -алкинильные комплексы типа 81 и 82, которые, по-видимому, и являются интермедиатами данного

превращения. Объемный /ире/и-бутильный заместитель Я в исходной молекуле затрудняет циклизацию.

1) МН21ЧН2 (2 экв.) МеСЫ, 60 °С, 1 ч

2) СиС1 (1 экв.) кипячение, 30 ч

Я1 = РЬ, 4-МеОС6Н4, 4-СР3С6Н4

1Ч2 = п-Ви, /-Ви, £-Ви, п-С5Ии, п-С6Н13, РИ, р-То1, т-То1, о-То1, 2-МеОС6Н4, 3-МеОС6Н4, 4-МеОС6И4, 4-М02С6Н4 4-ЫСС6Н4

С1—Си'

81

82

Схема 38

Еще один пример катализируемой нуклеофильной циклизации ендиина под действием внешнего нуклеофила - циклоароматизация соединений 83 в 84. Превращение протекает под действием мягких О-, 14- и С-нуклеофилов в присутствии рутениевого комплекса ТрК.и(РРЬз)(СНзСМ)2РРб (схема 39) [45]. Реакция высоко региоселективна: нуклеофил присоединяется исключительно к атому углерода тройной связи с наибольшей электронной плотностью.

1МиН

[ТрРи(РРЬ3)(СН3СМ)2] + РР6"

100 °С, 12-15ч (Е12СО, 100 °С, 24 ч)

84 (28-81%)

ЫиН

Я = Н, Ме, Е1 Х = Н, I

У =

-(СН2)3-, -(СН2)4-

н2о

ЯОН (Я = Ви, /-Ви, {-Ви, вес-Ви) РЬЖР! (Я = Н, Ме) МеС(0)СН2С02Е4 СН2(С02Е1)2

ТМБО

О

N

Н

РН

Схема 39

В ходе реакции катализатор освобождается от ацетонитрильного лиганда и селективно связывается с С=С связью исходной молекулы с образованием тс-комплекса 85 (схема 40) [45]. Дальнейший обмен молекулы ацетонитрила на нуклеофил в этом комплексе дает интермедиат 86, который депротонирование которого приводит к винилрутениевому комплексу 87. 6-Эидо-диг циклизация и лигандный обмен приводят к конечному продукту 84, как показано на схеме 32.

Л

[ТрЩРРЬзХСНзСМЬГ __ + Мин

83 -—^-- у

СН3СМ ^ Л [ТрРи(РРИ3)(МиН)]

1ТрРи(РРИ3)(СН3СМ)]

х СИ3СЫ

85

V [ТрЩРР^)]

CHзCN

87

н+, СН3СЫ

84

[ТрРи(РРЬ3)(СН3СМ)2]

[ТрНи(РРЬз)(СНзСЫ)] 88

Схема 40

Таким образом, представленные выше превращения в большинстве случаев описываются циклизационными схемами А и Б. При этом внутримолекулярную нуклеофильную атаку может стимулировать присутствие основания или образование г\2-алкинильного комплекса с солями переходных металлов (электрофильная активация). При наличии у тройных связей боковых заместителей с электрофильным эр- или эр2-гибридным атомом углерода возможна нуклеофильная активация, когда внешний нуклеофил атакует электрофильный центр, инициируя дальнейший каскадный процесс, например, в соответствии со схемой В. Присоединение нуклеофила со специфической структурой к одной из тройных связей ендиина может приводит к еще более сложным и многоступенчатым превращениям.

я.

я

я

6-эндо-диг

5-эндо-диг

6-эндо-диг

5-эндо-диг

или 6 -эндо-диг

^ ^ 5-экзо-диг 1МиН (или ЙиУ)

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тягливый, Александр Сергеевич, 2013 год

Список литературы

1. К. Sonogashira, Y. Tohda, N. Hagihara. A convenient synthesis of acetylenes: catalytic substitutions of acetylenic hydrogen with bromoalkenes, iodoarenes and bromopyridines, Tetrahedron Lett., 16, 4467-4470(1975).

2. R. Chinchilla, C. Najera. The Sonogashira Reaction: A Booming Methodology in Synthetic Organic Chemistry, Chem. Rev., 107, 874-922 (2007).

3. К. C. Nicolaou, W.-M. Dai. Chemistry and Biology of the Enediyne Anticancer Antibiotics, Angew. Chem. Int. Ed, 30, 1387-1416 (1991).

4. A. Basak, S. Mandal, S. S. Bag. Chelation-Controlled Bergman Cyclization: Synthesis and Reactivity of Enediynyl Ligands, Chem. Rev., 103, 4077-4094 (2003).

5. H. H. Wenk, M. Winkler, W. Sander. One Century of Aryne Chemistry, Angew. Chem. Int. Ed., 42, 502-528 (2003).

6. M. Kar, A. Basak. Design, Synthesis, and Biological Activity of Unnatural Enediynes and Related Analogues Equipped with pH-Dependent or Phototriggering Devices, Chem. Rev., 107, 2861-2890 (2007).

7. R. R. Jones, R. G. Bergman. para-Benzyne. Generation as an Intermediate in a Thermal Isomerization Reaction and Trapping Evidence for the 1,4-Benzenediyl Structure, J. Am. Chem. Soc., 94, 660-661 (1972).

8. P. R. Hamann, J. Upeslacis, D. B. Borders, in Anticancer Agents from Natural Products, G. M. Cragg, D. G. I. Kingston, D. J. Newman (Eds.), CRC Press, Boca Raton, FL, 451 (2005).

9. И. А. Маретина, Б. А. Трофимов. Ендиииовые антибиотики и их модели: новые возможности химии ацетилена, Успехи химки, 75, 913-935 (2006).

10. М. С. Joshi, D. S. Rawat. Recent Developments in Enediyne Chemistry, Chem. Biodivers., 9, 459-668 (2012).

11. H. W. Whitlock, P. E. Sandvick, L. E. Overman, P. B. Reichardt. Chemical Behavior of o-bis(Phenylethynyl)benzene Toward Some Electrophilic and Nucleophilic Reagents, J. Org. Chem., 34, 879-886 (1969).

12. J. D. Bradshaw, D. Solooki, C. A. Tessier, W. J. Youngs. Lithium-Induced Cyclization of Tetrabenzocyclyne. A Novel Zipper Reaction of Cyclic o-Ethynylbenzenes, J. Am. Chem. Soc., 116,3177-3179(1994).

13. B. Kohig, W. Pitsch. M. Klein, R. Vasold, M. Prall, P. R. Schreiner. Carbonyl- and Carboxyl-Substituted Enediynes: Synthesis, Computations, and Thermal Reactivity, J. Org. Chem., 66, 1742-1746 (2001).

14. J. L. Scott, S. R. Parkin, J. E. Anthony. Radical-Induced Cycloaromatization: Routes to Fluoranthenes and Acephenanthrylenes, Synlett, 161-165 (2004).

15. S. V. Kovalenko, S. Peabody, M. Manoharan, R. J. Clark, I. V. Alabugin. 5-Exo-dig Radical Cyclization of Enediynes: The First Synthesis of Tin-Substituted Benzofulvenes, Org. Lett., 6, 2457-2460 (2004).

16. S. W. Peabody, B. Breiner, S. V. Kovalenko, S. Patil, I. V. Alabugin. Synthesis of selectively deuterated fulvenes and indenes from enediynes, Org. Biomol. Chem., 3, 218221 (2005).

17. Q. Zhou, P. J. Carroll, Т. M. Swager. Synthesis of Diacetylene Macrocycles Derived from 1,2-Diethynyl Benzene Derivatives: Structure and Reactivity of the Strained Cyclic Dimer, J. Org. Chem., 59, 1294-1301 (1994).

18. P. R. Schreiner, M. Prall, V. Lutz. Fulvenes from Enediynes: Regioselective Electrophilic Domino and Tandem Cyclizations of Enynes and Oligoynes, Angew. Chem. Int. Ed., 42, 5757-5761 (2003).

19. C.-Y. Lee, M.-Y. Wu. Synthesis of Benzofulvenes by Palladium-Catalyzed Cyclization of 1,2-Dialkynylbenzenes, Eur. J. Org. Chem., 3463-3472 (2007).

20. M.-J. Wu, C.- F. Lin, W.-D. Lu. Anionic Cycloaromatization of l-Aryl-3-hexen-l,5-diynes Initiated by Methoxide Addition: Synthesis of Phenanthridinones, Benzo[c]phenanthridinones, and Biaryls, J. Org. Chem., 67, 5907-5912 (2002).

21. H. Li, H.-R. Zhang, J. L. Petersen, К. K. Wang. Biradicals from Benzoenyne-Allenes. Application in the Synthesis of 1 l#-Benzo[6]fluoren-l 1-ols, l#-Cyclobut[a]indenes, and Related Compounds, J. Org. Chem., 66, 6662-6668 (2001).

22. Ш. В. Данг, А. В. Гулевская, А. Ф. Пожарский, Р. В. Котелевская. Пурины, пиримидины и конденсированные системы на их основе. 22. Синтез и гетероциклизации 7-алкинил- и 6,7-диалкиниллумазинов, ХГС, 140-152 (2005).

23. А. V. Gulevskaya, Н. Т. L. Nguyen, A. S. Tyaglivy, A. F. Pozharskii. New insight into anionic cyclizations of alkynyl- and ortho-dialkynylarenes: A specific reactivity of 3-alkynyl-2-chloro- and 2,3-dialkynylquinoxalines and related compounds towards CH-acids' carbanions, Tetrahedron, 68, 488-498 (2012).

24. A. V. Gulevskaya, R. Yu. Lazarevich, A. F. Pozharskii. Electrophilic cyclizations of 2,3-dialkynylquinoxalines and 1,2-dialkynylbenzenes: A comparative study, Tetrahedron, 69, 910-917(2013)

25. Z.-Y. Chen, M.-J. Wu. Reaction of (Z)-l-Aryl-3-hexen-l,5-diynes with Sodium Azide: Synthesis of 1-Aryl-ltf-benzotriazoles, Org. Lett., 7, 475-477 (2005).

26. Данг Ван Ши. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук "Синтез и гетероциклизации алкинилпроизводных 1,3-диметиллумазина", Ростов-на-Дону, 2007.

27. D. Е. Ames, М. I. Brohi, Alkynyl- and dialkynyl-quinoxalines. Synthesis of condensed quinoxalines, J. Chem. Soc., Perkin Trans. I, 1384-1389 (1980).

28. M. S. Shvartsberg, I. D. Ivanchikova, N. I. Lebedeva. An unusual heterocyclization of 2,3-diacetylenyI-l,4-naphthoquinones, Tetrahedron Lett., 41, 5757-5760 (2000).

29. A. V. Gulevskaya, S. V. Dang, A. F. Pozharskii. Synthesis and heterocyclizations of 3-alkynyl-6,8-dimethylpyrimido[4,5-c]pyridazine-5,7(6H,8H)-diones and their lumazine Analogues, J. Heterocycl. Chem., 42, 413-419 (2005).

30. M. С. Шварцберг, В. С. Романов, О. И. Бельченко, П. В. Счастнев, А. А. Мороз. Реакции 2-фенилэтинил-1,4-нафтохинона и его производных с аминами, Известия АН СССР, сер. хим., 842-851 (1985).

31.M.-J. Wu, C.-Y. Lee, C.-F. Lin. A Route to 5-Substituted Dibenzofurans by Anionic Cycloaromatization of 2-(6-Substituted 3-hexen-l,5-diynyl)phenyl teri-butyldimethyl ethers and Related Molecules, Angew. Chem. Int. Ed., 41, 4077-4079 (2002).

32. P. J. Boniface, R. C. Cambie, К. C. Higgs,P. S. Rutledge, P. D. Woodgate. Experiments Directed Towards the Synthesis of Anthracyclinones. XXVII. Transformations of 2,3-Bisalkynyl and 2,3-Bisalkenyl Anthraquinones, Australian J Chem., 48, 1089-1106 (1995).

33. G. Chaudhuri, C. Chowdhury, N. G. Kundu. A Highly Stereoselective Synthesis of (Z)-N-Aryl(alkyl)-2-arylidine-2,3-dihydro-l,4-benzoxazines through Palladium Catalyzed Reactions, Synlett, 1273-1275 (1998).

34. C.-Y. Lee, C.-F. Lin, J.-L. Lee, C.-C. Chiu, W.-D. Lu, M.-J. Wu. Synthesis of Carbazoles via an Intramolecular Cyclization of 2-(6-Substituted 3(Z)-hexen-l,5-diynyl)anilines and Their Related Molecules, J. Org. Chem., 69, 2106-2110 (2004).

35. K. Hirano, Y. Inaba, T. Watanabe, S. Oishi, N. Fujii, Н. Ohno. Gold-Catalyzed Intramolecular Alkyne Cycloisomerizatiom Cascade: Direct Synthesis of Aryl-Annulated[a]carbazoles from Aniline-Substituted Diethynylarenes, Adv. Synth. Catal., 352,368-372 (2010).

36. K. Hirano, Y. Inaba, N. Takahashi, M. Shimano, S. Oishi, N. Fujii, H. Ohno. Direct Synthesis of Fused Indoles by Gold-Catalyzed Cascade Cyclization of Diynes, J Org Chem.,16, 1212-1227 (2011).

37. K. Hirano, Y. Inaba, K. Takasu, S. Oishi, Y. Takemoto, N. Fujii, H. Ohno. Gold(I)-Catalyzed Polycyclizations of Polyenyne-Type Anilines Based on Hydroamination and Consecutive Hydroarylation Cascade, J. Org. Chem., 76, 9068-9080 (2011).

38. C.-C. Chen, L.-Y. Chin, S.-C. Yang, M.-J. Wu. Synthetic Development and Mechanistic Study on Pd(II)-Catalyzed Cyclization of Enediynes to Benzo[a]carbazoles, Org. Lett., 12, 5652-5655 (2010).

39. P. Taduri, A. Odedra, C.-Y. Lung, R.-S. Liu. Platinum- and Ruthenium-Catalyzed Aromatization of Enediynes via Intramolecular- Nucleophilic Additions, Synthesis, 20502055 (2007).

40. K. Miki, H. Kuge, R. Umeda, M. Sonoda, Y. Tobe. PtCl2-Catalyzed Cyclization of o-Diethynylbenzene Derivatives Triggered by Intramolecular Nucleophilic Attack, Synth. Commun., 41, 1077-1087 (2011).

41. P. M. Byers, J. I. Rashid, R. K. Mohamed, I. V. Alabugin. Polyaromatic Ribbon/Benzofuran Fusion via Consecutive Endo Cyclizations of Enediynes, Org. Lett., 14, 6032-6035 (2012).

42. W.-R. Chang, Y.-H. Lo, C.-Y. Lee, M.-J. Wu. Palladium-Catalyzed Cyclization of Enediynes to Benzopyranones, Adv. Synth. Catal., 350, 1248-1252 (2008).

43. Q. Hou, Z. Zhang, F. Kong, S. Wang, H. Wang, Z.-J. Yao. Assembly of fused indenes via Au(I)-catalyzed C1-C5 cyclization of enediynes bearing an internal nucleophile, Chem Commun., 49, 695-697 (2013).

44. H.-C. Wu, L.-C. Hwang, M.-J. Wu. A copper-mediated cyclization reaction of hydrazine with enediynones providing pyrazolo[l,5-a]pyridines, Org. Biomol. Chem., 9, 670-672 (2011).

45. A. Odedra, C.-J. Wu, T. B. Pratap, C.-W. Huang, Y.-F. Ran, R.-S. Liu. Ruthenium-Catalyzed Aromatization of Enediynes via Highly Regioselective Nucleophilic Additions on a 7r-Alkyne Functionality. A Useful Method for the Synthesis of Functionalized Benzene Derivatives, J. Am. Chem. Soc., 121, 3406-3412 (2005).

46. A. Unciti-Broceta, M.J. Pineda-de-las-Infantas, J.J. Diaz-Mochon, R. Romagnoli, P.G. Baraldi, M.A. Gallo, A.Espinosa. Regioselective One-Pot Synthesis of 9-Alkyl-6-chloropyrido[3,2-e][l,2,4]triazolo[4,3-a]pyrazines. Reactivity of Aliphatic and Aromatic Hydrazides, J. Org. Chem., 70, 2878-2880 (2005).

47. K. Dettner, A. Scheuerlein, P. Fabian, S. Schu'lzH, W. Francke. Chemical defense of giant springtai! Tetrodontophora bielanensis (Waga) (Insecta: Collembola), J. Chem. Ecology, 22. 1051-1074(1996).

48. H. Christensen, S. Kiil, K. Dam-Johansen, O. Nielsen, M. B. Sommer. Effect of Solvents on the Product Distribution and Reaction Rate of a Buchwald-Hartwig Amination Reaction, Org. Process Res. Dev., 10, 762-769 (2006).

49. A. S. Guram, S. L. Buchwald. Palladium-Catalyzed Aromatic Aminations with in situ Generated Aminostannanes, J. Am. Chem. Soc., 116, 7901-7902 (1994).

50. F. Paul, J. Patt, J. F. Hartwig. Palladium-catalyzed formation of carbon-nitrogen bonds. Reaction intermediates and catalyst" improvements in the hetero cross-coupling of aryl halides and tin amides, J. Am. Chem. Soc., 116, 5969-5970 (1994).

51. Zh. Zhao, J. G. Peacock, D. A. Gubler, M. A. Peterson. Photoinduced Bergman cycloaromatization of imidazole-fused enediynes, Tetrahedron Lett., 46, 1373-1375 (2005).

52. J. F. Kauffman, J. M. Turner, I. V. Alabugin, B. Breiner, S. V. Kovalenko, E. A. Badaeva, A. Masunov, S. Tretiak. Two-Photon Excitation of Substituted Enediynes, J. Phys. Chem., 110, 241-251 (2006).

53. C. Kosinski, A. Hirsch, F. W. Heinemann, F. Hampel. An Iterative Approach to cis-Oligodiacetylenes, Eur. J. Org. Chem., 3879-3890 (2001).

54. Y. Zhao, N. E. Schultz, D. G. Truhlar. Design of Density Functionals by Combining the Method of Constraint Satisfaction with1 Parametrization for Thermochemistry, Thermochemical Kinetics, and Noncovalent Interactions, J. Chem. Theory Comput., 2, 364-382 (2006).

55. V. A. Rassolov, M. A. Ratner, J. A. Pople, P. C. Redfern, L. A. Curtiss. 6-31G* basis set for third-row atoms, J. Comput. Chem., 22, 976-984 (2001).

56. T. Clark, J. Chandrasekhar, G. W. Spitznagel, P. V. R. Schleyer. Efficient diffuse function-augmented basis sets for anion calculations. III. The 3-21+G basis set for first-row elements, Li-F, J. Comput. Chem., 4, 294-301 (1983).

57. M. J. Frisch, J. A. Pople, J. S. Binkley. Self-consistent molecular orbital methods 25. Supplementary functions for Gaussian basis sets, J. Chem. Phys, 80, 3265-3269 (1984).

58. Gaussian 03, Revision E.01, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J.iA. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G.

Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M: A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, and J. A. Pople, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004.

59. M.-J. Wu, L.-J. Chang, L.-M. Wie, C.-F. Lin. A direct anionic cyclization of 2-alkynylbenzonitrile to 3-substituted-l(2/f)-isoquinolones and 3-benzylideneisoindol-2-ones initiated by methoxide addition, Tetrahedron, 55, 13193-13200 (1999).

60. C.-F. Lin, J.-H. Yang, P.-C. Hsieh, W.-D. Lu, M.-J. Wu. Solvent effects on Aza-anionic Cycloaromatization of 2-(2-Substituted-ethynyl)benzonitriles, J. Chin. Chem. Soc., 48, 211-214(2001).

61. L.-M. Wei, C.-F. Lin, M.-J. Wu. Palladium-catalyzed coupling of aryl iodides with 2-alkynylbenzonitriles, Tetrahedron Lett., 41, 1215-1218 (2000).

62. R. M. Singh, R. Kumar, N. Sharma, M. Asthana. Palladium-catalyzed one-pot synthesis of benzo[&][l,6]naphthyridines via Sonogashira coupling and annulation reactions from 2-chloroquinoline-3-carbonitriles, Tetrahedron, 69, 9443-9450.

63. C.-W. Tsai, S.-C. Yang, Y.-M. Liu, M.-J. Wu. Microwave-assisted cycloadditions of 2-alkynylbenzonitriles with sodium azide: selective synthesis of tetrazolo[5,l-ajpyridines and 4,5-disubstituted-2iM,2,3-triazoles, Tetrahedron, 65, 8367-8372 (2009).

64. O. S. Moustafa, M. Z. A. Badr, E. M. Kamel. Synthesis of new pyridoquinoxalines, thienopyridoquinoxalines and pyrimidothienopyridoquinoxalines, Pharmazie, 55, 896-899 (2000).

65. L. Carlier, M. Baron, A. Chamayou, G. Couarraze. Use of co-grinding as a solvent-free solid state method to synthesize dibenzophenazines, Tetrahedron Lett., 52, 4686-4689 (2011).

66. V. A. Ostrovskii. G. I. Koldobskii, R. E. Trifonov, in Comprehensive Heterocyclic Chemistry III; A. R. Katritzky, C. A. Ramsden, E. F. V. Scriven, R. J. K.Taylor (Eds.), Elsevier, Amsterdam, 2008, vol. 6, p. 257.

67. A. E. Reed, L. A. Curtiss, F. Weinhold. Intermolecular interactions from a natural bond orbital, donor-acceptor viewpoint, Chem. Rev., 88, 899-926 (1988).

68. R. S. Ashraf, H. Hoppe, M. Shahid, G. Gobsch, S. Sensfuss, E. Klemm. Synthesis and properties of fluorene-based polyheteroarylenes for photovoltaic devices, J. Polym. Sci. Part A, 44, 6952-6961 (2006).

69. L. Zhang, Q. Y. Zhang, H. Yan, J. P. Zhang, J. W. Gu, H. P. Zhang, F. G. Guo. Synthesis and optical properties of novel donor-acceptor poly(phenyleneethynylene)s containing quinoxaline, Synth. Met., 159, 2038-2042 (2009).

70. B.-L. Lee, T. Yamamoto. Preparation of poly(2,6-quinoxaline)s having alkyl groups and their optical and electrochemical properties, Macromolecular Chemistry and Physics, 200,2396-2401(1999).

71. J.-Y. Jaung. Synthesis and halochromism of new quinoxaline fluorescent dyes, Dyes and Pigments, 71, 245-250 (2006).

72. P. Thirumurugan, D. Muralidharan, P. T. Perumal. The synthesis and photophysical studies of quinoxaline and pyridopyrazine derivatives, Dyes and Pigments, 81, 245-253 (2009).

73. K. R. J. Thomas, J. T. Lin, Y.-T. Tao, C. H. Chuen. Electroluminescent bipolar compounds containing quinoxaline or pyridopyrazine and triarylamine segments, J. Mat. Chem., 12, 3516-3522 (2002).

74. M. Ananth Reddy, A. Thomas, G. Mallesham, B. Sridhar, V. Jayathirtha Rao, K. Bhanuprakash. Synthesis of novel twisted carbazole-quinoxaline derivatives with 1,3,5-benzene core: bipolar molecules as hosts for phosphorescent OLEDs, Tetrahedron Lett. 52,6942-6947(2011).

75. P. Wang, Z. Xie, Z. Hong, J. Tang, O. Wong, C.-S. Lee, N. Wong, S. Lee. Synthesis, photoluminescence and electroluminescence of new l//-pyrazolo[3,4-è]quinoxaline derivatives, J. Mat. Chem., 13, 1894-1899 (2003).

76. E. A. Glazer, L. R. Chappel. Pyridoquinoxaline N-Oxides. 1. A New Class of Antitrichomonal Agents. J. Med. Chem., 25, 766-769 (1982).

77. E. A. Glazer, J. E. Presslitz. Pyridoquinoxaline N-Oxides. 2. Synthesis and Antibacterial Activity of Tricyclic Lactams, J. Med. Chem., 25, 868-870 (1982).

78. T. Sakamoto, Y. Kondo, H. Yamanaka. Synthesis of Condensed Heteroaromatic Compounds Using Palladium-Catalyzed Reaction, Heterocycles, 27, 2225-2249 (1988).

79. R. C. Larock. Palladium-catalyzed annulation, Pure AppJ. Chem., 71, 1435-1442 (1999).

80. J. J. Li, G. W. Gribble. Palladium in Heterocyclic Chemistry. A~ Guide for the Synthetic Chemist-, Pergamon: Amsterdam, Tetrahedron Organic Chemistry Series, 2002, vol. 20, 413 p.

81. B. C. G. Sôderberg, Transition metals in organic synthesis: highlights for the year 1999, Coord. Chem. Rev., 224, 171-243 (2002).

82. (S. Cacchi, G. Fabrizi, L. M. Parisi. Nitrogen-containing Heterocycles via Palladium-catalyzed Reaction of Alkynes with Organic Halides or Triflates, Heterocycles, 58, 667-682 (2002).

83. G. Zeni, R. C. Larock. Synthesis of Heterocycles via Palladium 7t-01efm and я-Alkyne Chemistry, Chem. Rev., 104, 2285-2309 (2004).

84.1. Nakamura, Y. Yamamoto. Transition-Metal-Catalyzed Reactions in Heterocyclic Synthesis, Chem. Rev., 104, 2127-2198 (2004).

85. B. Godoi, R. F. Schumacher, G. Zeni. Synthesis of Heterocycles via Electrophilic Cyclization of Alkynes Containing Heteroatom, Chem. Rev., Ill; 2937-2980 (2011).

86. D. E. Ames, J. C. Mitchel, C. Takundwa. Preparation and reactions of 2- alkynyl-3-chloroquinoxalines, J. Chem. Res. Miniprint, 1683-1696 (1985).

87. M. Armengol, J. A. Joule. Synthesis of thieno[2,3-6]quinoxalines from 2-haloquinoxalines, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 154-158 (2001).

88. A. Arcadi, S. Cacchi, G. Fabrizi, L. M. Parisi. 2,3-Disubstituted pyrrolo[2,3-6]quinoxalines via aminopalladation-reductive elimination, Tetrahedron Lett., 45, 2431-2434 (2004).

89. A. Keivanloo, M. Bakherad, A. Rahimi. Synthesis of Unexpected Pyrrolo[2,3-6]quinoxaline-2-carbaldehydes via Sonogashira Coupling Reaction, Synthesis, 1599-1602 (2010).

90. M. Bakherad, A. Keivanloo, S. Samangooei. Synthesis of 1-aryl-substituted-4-chloroimidazo[l,2-a]quinoxalines catalyzed by PdCh in water, Tetrahedron Lett., 53, 1447-1449 (2012).

91. P. Roy, В. K. Ghorai. One-pot synthesis of pyrano[4,3-6]quinolinones from 2-alkynyl-3-formylquinolines via oxidative 6-endo-dig ring closure, Tetrahedron Lett., 53, 235-238 (2012).

92. P. M. Миняев. Градиентные линии на многомерных поверхностях потенциальной энергии и механизмы химических реакций, Успехи химии, 63, 939-961 (1994).

93. J. R. Stevens, К. Pfister, F. J. Wolf. Substituted Sulfaquinoxalines. I. The Isolation and Synthesis of 3-Hydroxy-2-sulfanilamidoquinoxaline and of Related Quinoxalines, J. Am. Chem. Soc., 68, 1035-1039 (1946).