Конденсированные пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Индол

1.

Конденсированные пятичленные гетероциклы с
одним гетероатомом
Индол
4
3
5
1
6
7
2
N
H
1. Аннелирование пиррольного цикла
2. Аннелирование бензольного цикла
3. Одновременное образование пиррольного
и бензольного циклов

2.

Производные индола в природе
CO2 H
H
NH2
N
H
триптофан
Me
NH2
N
H
3-мeтилиндол (скатол)
Et2NCO
CO2 H
N
H
β-индолилуксусная
кислота
HO
NH2
N
H
N
H
триптамин
NMe
H
сeротонин
CO2 H
MeO
Me
N
O
N
H
диэтиламид лизeргиновой кислоты
ЛСД
Cl
индомeтацин противовоспалительный препарат

3.

Типы образующихся связей
N
N
C(2)-N
N
C(3)-C(3a)
N
C(7a)-N
C(2)-C(3)
N
C(3)-C(3a) + C(2)-N

4.

Образование связи С(2)-N
Циклизация о-(хлорацeтил)ариламинов (синтeз Сугасава)
O
NH
ClCH2 CN
BF3, AlCl3
NH2
Cl
CH2 Cl
CH2 Cl
NH2
NH2
Cl
Cl
Реакция Губена-Гёша
N
H
Cl
64%
Synth. Commun., 18, 265 (1988)
NaBH4
диоксан,
вода

5.

Синтез индолов по Рейсерту (восстановительная конденсация
о-нитрофенилпировиноградной кислоты)
CH3
CO2 Et
(CO2 Et)2
OEt
NO2
°
NO2 EtOK, 40 C
KOH
H2 O
OMe
OMe
CO2H
OMe
CO2H
O
NH2
OMe
N
H
OMe
CO2 H
O
NO2
FeSO4
NH4 OH
100°C
230°C
N
H
OMe

6.

Модификация метода
N
CH3
X
N
+
X
CH
NO2
3
NO2
TiCl3
X
N
H
_
N
H
Tetrah. Lett., 24, 4561 (1983)
Tetrah. Lett., 25, 285 (1984)

7.

Восстановительная циклизация 2,β-нитростиролов
R
R
R
2
3
R
CHO
4
R
5
R1CH2NO2
NO2
R
2
R
1
R
3
NO2
R
4
R
5
R
Fe/AcOH
NO2
SiO2
R
2
3
R
4
R
5
1
N
H
Реакция Анри
R1 = H, R2 = Me, H, R3 = OMe, OBz, R4 = OMe, OBz, H, R5 = H, Me, OMe, OBz
J.Org.Chem., 48, 3347 (1983)
Синтез индолов по Леймгруберу-Бачо (восстановительная циклизация
β-диметиламино-2-нитростиролов)
CH3 Me NCH(OMe)
2
2
NO2
ДМФА
NMe2
NO2
H2, Pd/C
- Me2NH
Me2NCH(OMe)2 - Диметилацеталь диметилформамида
Heterocycles, 22, 195 (1984)
N
H

8.

Циклизация о-алкиниланилинов
N
NH
1
(R
X
N
R
OSiMe3
1
C)3 Al
R
NaNH2
X
NH
R
1
R
X
N
R
X = F, R = H, R` = Bu (95%); X = F, R = CH*(Me)Ph, R` = H (96%)
J.Amer.Chem.Soc., 105, 7177 (1983)

9.

I
+ CuC CCH2 CH=CH2
NH2
NH2
N
H
Chem.Ber., 104, 2027 (1971)
Me
PdX
MeC CSiMe3
I
NH2
Pd(OAc) (кат.), PPh3
Na2CO3, Bu4NCl
ДМФА, 100оС
NH2
N
H
Me
N
H
SiMe3
SiMe3
J.Org.Chem., 63, 7652 (1998)
PdX

10.

Br
F3 C
NO2
HC CSiMe3
Pd(PPh3 )2 Cl2
F3 C
Et3N
CH(OMe)2
F3 C
CSiMe3
NO2
MeOH, KOH
89%
NO2
H2, Pd/C
водн. HCl,
F3 C
Heterocycles., 29, 1013 (1989)
N
95% H

11.

Циклизация о-виниланилинов и о-винилнитренов
H
Br
H
Bu3Sn
H
OEt
OEt
PdCl2, PPh3
NHR 100°C, ДМФА, Et NCl
NHR
4
Реакция кросс-сочетания Стилле
TsOH
бeнзол
R
R=H (29%)
R=Ac (70%)
Tetrahedron Lett., 47, 1876 (1991)
CH2Br
Me
Me
Ph
Ph
O
Рeакция Виттига
Br
1. Mg
2. Me3SiN3
Br
Me
Ph
Ph
N3
N
- N2
+
_
N
Ph
Me
Tetrahedron Lett., 24, 5169 (1983)
~ Ph
Me
N
H

12.

Циклизация о-аллиланилинов, катализируeмая палладиeм
PdCl2 (MeCN)
Et3N
NH2
NH2
PdCl2
NH2
PdCl2
H
+
NH2
Pd
Cl
H
~ H+
Cl
- "PdH"
N
H
N
H
Me
+ Pd(0)
Et3N
Tetrahedron Lett., 14, 1037 (1977); J.Am.Chem.Soc., 100, 5800 (1978); J.Am.Chem.Soc.,
102, 3583 (1980); J.Am.Chem.Soc., 106, 5759 (1984); Helv.Chim.Acta, 62, 2581 (1979)
Циклизация (о-аминофeнил)алканолов, катализируeмая
мeталлами платиновой группы на активированном углe
R
R
R`
X
OH
NH2
Pt/C
R
R`
X
O
NH2
R`
X
N
H

13.

Циклизация о-аминобензилкетонов
H
R
NH2
O
H
~ H+
R
N
H
N
- H2 O
R
Взаимодействие о-галогенанилинов с енолятами
кетонов при облучении(SRN1 – механизм)
R`
I
R`CH2
+
NH2
O
R
R
hv
t-BuOK
NH3
R`
O
NH2
1. процесс не идет без облучения
2. процесс ингибируется кислородом
3. процесс региоселективен
R
N
H
40-100%

14.

O
O
NH2
NH2
Общий механизм SNR1-процессов по Баннету
ArI
e
IAr
IAr
Ar + I
Ar + CHR`COR
ArCHR`COR
+ ArI
ArCHR`COR
ArCHR`COR + ArI
J.Chem.Soc., N 21, 950 (1979)

15.

Перегруппировка Коупа производных N-фенилгидроксиламина
_
R
1
CH2
+
R
NR
X
1
N
CHX
OM
O
M+
R
_
R
X
1
O
NH
R
1
M+
N
R
R
R`
R
X
X
Выход, %
5-Me
COMe
SO2Ph
95
H
CO2CH2Ph
SO2Ph
80
Tetrah. Lett., 25, 1547 (1984)
+
R
N
O
CHPh
CH2
CHSOCCl3
SOCCl3
R
N
H

16.

О-Винилирование фенилгидроксиламинов винилкарбоксилатами
N
R
OH
LiPdCl4
+ HC
2
R`
O
O
N O
NH
R
R
O
N
R
~ 80%
Tetrah. Lett., 25, 1547 (1984); Helv. Chim. Acta, 68, 1835 (1985);

17.

аза-Перегруппировка Кляйзена мета-замещенных N-аллиланилинов
с последующим озонолизом двойной связи
CN
CN
O3
CF3 CO2 H
N
толуол, 80°С
CN
NHR
O
NHR
R
CHO
OHC
Восстановительное озонирование
CN
N
R
предшественник эргоалкалоидов
Tetrah. Lett., 25, 3159 (1984)

18.

Арилирование винилацетатов и винилбромидов по Мейервейну –
образование эквивалетнов о-нитробензилкетонов
NH2
NO2
R
_
+
N2 Cl
RCH=CHR`X
NaNO2
HCl
NO2
NO2
R
R
R`
[H]
R`
O
NH2
X=OCOMe, Br
N
H
50-90%
J.Org.Chem., 48, 2066 (1983)
X
R`
Cl

19.

Применение гомогенного и гетерогенного родиевого катализатора
для получения 2-незамещенных индолов из производных
Me
о-аминофенилуксусного
альдегида Me
H
CO, H
RhLn
NO2
O
NO2
H
[H]
Rh
O
NH2
Me
N
H
скатол
70%
NHR
R
N
+
NHR
TiCl3
H2 O
NO2
CHO
NH2
N
H

20.

Образование связи С(3)-С(3а)
Синтез Фишера – циклизация арилгидразонов
под действием кислых агентов
R
R
1
R
2
R
R
N N
H
H
1
H+
2
+
N NH2
H
N N
H H
R
1
R
R
+ NH
2
NH
1
R
2
2
N
H
1
R
NH2
- NH3
Катализаторы: Н+, ZnCl2, ПФК, PCl3
R
1
R
N
H
2
2

21.

2
1
CH2R
CH2R
1
+
CH2R
O
1
CH2R
NHNH2
2
+
R
2
R
N
H
N
H
R
H
CH2R
N N C
Me
H
N
H
Me
R
2
R
D
2
R
N N
A
1
1
A
R
R
N
И.И.Грандберг
1
D
+
R
N
A
D
1
2
2

22.

Получение фенилгидразинов
NaNO2
R
NH2
HCl
SnCl2
R
+
N2 Cl– 2 н. HCl
R
N NH2 · HCl
H
Реакция Яппа-Клингемана
MeO
MeO
MeO
NH
N+
2 HO2 C
NH
O
N N
H
O
O
CO
NH
N N
H
O

23.

H
N N
H+
+
N N
N
O
(CH2 )3NH2
Г.А.Голубева, Л.А.Свиридова, ХГС, № 3, 371 (1970)
NH2
+
NHNH2
R
X
R
O
N
H
триптамины
X = Hal
И.И.Грандберг, ДАН СССР, 176, 538 (1972)

24.

Реакция Коста
R
O
POX3
NHR
2
CH2R
N N
R
1
R
2
N
R
1

25.

R
2
R
2
OPOCl2
OPOCl2
+ NH
N
1
R
R
N 1
N + R
R
R
2
R
2
H
OPOCl2
[3,3]
NHR
N +
OPOCl2
1
NH2R
+
1
N
R
R
a
b
-HOPOCl2
-R1NH2
R
R
2
NHR
N
1
R
N
2
R
R
O
N
R
2
OPOCl2

26.

Синтез оксиндолов по Бруннеру
R
H
O
N
H
R
CaO
NH
O
200°C
N
H
Использование циклизации гидразидов кислот в
основных средах
R
R
O
N
H
R
_
B
_
O
NH
N
H
R
NH
_
[3,3]-сигматропная
перегруппировка
H
_
R
O
N
H
NH2
NH
– NH2–
O
N
H
O
NH2