Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот
Обобщены и систематизированы литературные и собственные данные авторов о химии амидов полифторалкантиокарбоновых кислот. Наряду с рассмотрением новых методов синтеза этих соединений основное внимание в обзоре уделено возможностям использования фторсодержащих тиоамидов в органическеом синтезе как “ст...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/187919 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот / Ю.Г. Шермолович, Н.В. Пикун // Украинский химический журнал. — 2013. — Т. 79, № 3. — С. 59-73. — Бібліогр.: 54 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-187919 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Шермолович, Ю.Г. Пикун, Н.В. 2023-02-04T13:07:15Z 2023-02-04T13:07:15Z 2013 Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот / Ю.Г. Шермолович, Н.В. Пикун // Украинский химический журнал. — 2013. — Т. 79, № 3. — С. 59-73. — Бібліогр.: 54 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/187919 547.298.4 Обобщены и систематизированы литературные и собственные данные авторов о химии амидов полифторалкантиокарбоновых кислот. Наряду с рассмотрением новых методов синтеза этих соединений основное внимание в обзоре уделено возможностям использования фторсодержащих тиоамидов в органическеом синтезе как “строительных блоков“ для получения органических молекул более сложного строения. Узагальненo і систематизованo літературні і власні дані авторів з хімії амідів поліфторалкантіокарбонових кислот. Разом з розглядом нових методів синтезу цих сполук основну увагу в огляді приділено можливостям використання фторовмісних тіоамідів в органічному синтезі як "будівельних блоків" для отримання молекул більш складної будови. Literary data and results of personal investigations of the authors on polyfluoroalkanthiocarboxylic acids amides have been generalized and systematized. Alongside with consideration of new synthesis methods for these compounds, the review mainly focuses on the possibilities to use fluorine-containing thioamides in organic synthesis as "building blocks" for more complex in structure organic molecules obtaining. ru Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Органическая химия Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот Аміди поліфтороалкантіокарбонових кислот Аmides polyfluoroalkylthioncarboxylic acids Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот |
| spellingShingle |
Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот Шермолович, Ю.Г. Пикун, Н.В. Органическая химия |
| title_short |
Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот |
| title_full |
Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот |
| title_fullStr |
Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот |
| title_full_unstemmed |
Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот |
| title_sort |
амиды полифторалкантиокарбоновых кислот |
| author |
Шермолович, Ю.Г. Пикун, Н.В. |
| author_facet |
Шермолович, Ю.Г. Пикун, Н.В. |
| topic |
Органическая химия |
| topic_facet |
Органическая химия |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Украинский химический журнал |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Аміди поліфтороалкантіокарбонових кислот Аmides polyfluoroalkylthioncarboxylic acids |
| description |
Обобщены и систематизированы литературные и собственные данные авторов о химии амидов полифторалкантиокарбоновых кислот. Наряду с рассмотрением новых методов синтеза этих соединений основное внимание в обзоре уделено возможностям использования фторсодержащих тиоамидов в органическеом синтезе как “строительных блоков“ для получения органических молекул более сложного строения.
Узагальненo і систематизованo літературні і власні дані авторів з хімії амідів поліфторалкантіокарбонових кислот. Разом з розглядом нових методів синтезу цих сполук основну увагу в огляді приділено можливостям використання фторовмісних тіоамідів в органічному синтезі як "будівельних блоків" для отримання молекул більш складної будови.
Literary data and results of personal investigations of the authors on polyfluoroalkanthiocarboxylic acids amides have been generalized and systematized. Alongside with consideration of new synthesis methods for these compounds, the review mainly focuses on the possibilities to use fluorine-containing thioamides in organic synthesis as "building blocks" for more complex in structure organic molecules obtaining.
|
| issn |
0041–6045 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/187919 |
| citation_txt |
Амиды полифторалкантиокарбоновых кислот / Ю.Г. Шермолович, Н.В. Пикун // Украинский химический журнал. — 2013. — Т. 79, № 3. — С. 59-73. — Бібліогр.: 54 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT šermolovičûg amidypoliftoralkantiokarbonovyhkislot AT pikunnv amidypoliftoralkantiokarbonovyhkislot AT šermolovičûg amídipolíftoroalkantíokarbonovihkislot AT pikunnv amídipolíftoroalkantíokarbonovihkislot AT šermolovičûg amidespolyfluoroalkylthioncarboxylicacids AT pikunnv amidespolyfluoroalkylthioncarboxylicacids |
| first_indexed |
2025-11-24T16:27:45Z |
| last_indexed |
2025-11-24T16:27:45Z |
| _version_ |
1850484137740206080 |
| fulltext |
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 547.298.4
Ю.Г.Шермолович, Н.В.Пикун
АМИДЫ ПОЛИФТОРАЛКАНТИОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
Обобщены и систематизированы литературные и собственные данные авторов о химии амидов
полифторалкантиокарбоновых кислот. Наряду с рассмотрением новых методов синтеза этих сое-
динений основное внимание в обзоре уделено возможностям использования фторсодержащих
тиоамидов в органическеом синтезе как “строительных блоков“ для получения органических мо-
лекул более сложного строения.
Амиды тиокарбоновых кислот интенсивно
изучаются в последние десятилетия как реаген-
ты органического синтеза [1—3]. Они являются
перспективными билдинг-блоками для получе-
ния большого числа ациклических и гетероцик-
лических соединений [4—8].
Среди разнообразных алифатических, аро-
матических и гетероциклических тиоамидов наи-
менее изучены фторсодержащие производные.
Только в последнее время в литературе появи-
лось значительное количество публикаций о ме-
тодах синтеза полифторалкантиоамидов с раз-
ными заместителями у атома азота и полифтор-
алкильными заместителями разной длины. На-
личие тиокарбонильной группы, полифторал-
кильного заместителя и аминофункции опреде-
ляет разнообразие превращений этого класса со-
единений. Известно, например, что продукты
этих превращений проявляют широкий спектр
биологической активности [9—13].
Цель настоящего обзора — обобщение ли-
тературных данных о методах получения, хими-
ческих свойствах и синтетическом применении
амидов полифторалкантиокарбоновых кислот.
1. Методы синтеза амидов полифтор-
алкантиокарбоновых кислот
1.1. Синтез полифторалкантиоамидов путeм
тионирования соответствующих амидов. Одним
из основных методов синтеза амидов поли-
фторалкантиокарбоновых кислот является тио-
нирование соответствующих амидов с помо-
щью сульфида фосфора (V). Так, при нагрева-
нии N -замещенных амидов перфторалканкар-
боновых кислот (I) с сульфидом фосфора (V) в
полярных растворителях (пиридин, диоксан)
получают соответствующие тиоамиды (II) с хо-
рошими выходами. Очистку перфторалкилтио-
амидов проводят, как правило, хроматографи-
рованием [14, 15] .
В последнее время для тионирования пер-
фторалканамидов используют комбинацию та-
ких реагентов как P4S10 и гексаметилдисилок-
сан, одним из преимуществ которой является от-
сутствие сложноотделяемых побочных продук-
тов, для удаления которых необходимо приме-
нять хроматографию [16].
Амиды (I) превращаются в тиоамиды (II)
под действием реагента Лоуссона (1.2 экв.) (III)
при нагревании в толуоле в течение 12 ч при
100 оС [17]:
© Ю .Г.Шермолович, Н .В.Пикун , 2013
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 59
1.2. Синтез амидов полифторалкантиокар-
боновых кислот из нитрилов. При взаимодейст-
вии трифторацетонитрила (IV) с сероводоро-
дом образуется трифтортиоацетамид (V) [18]:
Перфторсукцинтиоамиды (VII а) и перфтор-
адипотиоамиды (VII б) также получают в ре-
зультате реакции нитрилов (VI а,б) с сероводо-
родом [19]:
1.3. Синтезы полифторалкантиоамидов на
основе тиолов. Действие диэтиламина на β-мо-
ногидроперфторалкилмеркаптан (VIII) приво-
дит к замещению атома фтора у α-углеродно-
го атома амином, с последующим отщеплени-
ем фтористого водорода и образованием тио-
амида (IX) [20, 21]:
1.4. Синтезы на основе фторангидридов тио-
карбоновых кислот. При взаимодействии фтор-
ангидрида (X а) с диэтиламином образуется со-
ответствующий тиоамид α-гидротетрафторпро-
пионовой кислоты (XI а) [22, 23]:
В отличие от X а, в случае фторан-
гидрида X б ожидаемый тиоамид XI б не
образуется, из реакционной смеси был
выделен только димер бис(трифторме-
тил)тиокетена (XII). Причиной такого раз-
личия в поведении фторангидридов X а и
X б является повышенная СН-кислот-
ность соединения X б, приводящая к его
депротонированию под действием амина.
Превращение образующегося sp3-гибридного ани-
она приводит к образованию димера (XII):
1.5. Синтезы полифторалкантиоамидов из
имидоилхлоридов и α,α-дигалогенаминов. Тиоамид
(XIV) был получен при взаимодействии серово-
дорода с F-N-изопропилацетимидоилхлоридом
(XIII) [24]:
Окислительное присоединение трифторацет-
имидоилхлорида (XV) к Pd(PPh3)4 приводит
к образованию комплекса XVI. В результате
электрофильного метилирования атома нитро-
гена комплекса XVI при обработке его триме-
тилоксонийтетрафторборатом Me3O
+BF4
– (реа-
гент Мейервейна) получают комплекс XVII. При
взаимодействии последнего с избытком элемен-
тарной серы S8 выделяют N-метил-N-гексил-
тиоамид (XVIII) [25]:
Oрганическая химия
60 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3
Тетрафторэтилдиэтиламин (XX), который
получен при взаимодействии тетрафторэтилена
(XIX) с диэтиламином, реагирует с сероводоро-
дом с образованием N,N-диэтил-α,α-дифтортио-
ацетамида (XXI) [26, 27]:
1.6. Синтез полифторалкантиоамидов из эфи-
ров и дитиоэфиров полифторалкантиокарбоновых
кислот. Реакция метилперфторгептантионата
(XXII) с вторичными или первичными алкил-
аминами (морфолин (XXIII а), диметиламин
(XXIII б) и (+)-1-фенилэтиламин ((+)-XXIII в))
приводит к образованию тиоамидов (XXIV а),
(XXIV б), ((+)-XXIV в) соответственно [28]:
В работе [29] было показано, что реакция
4-фтор-5-полифторалкил-1,2-дитиол-3-тионов
(XXV) с вторичными алифатическими аминами
происходит с раскрытием гетероцикла. Затем в
результате алкилирования промежуточного про-
дукта алкилгалогенидами образуются β-алкил-
тио-α,β-ненасыщенные тиоамиды (XXVI):
1.7. Получение перфторалкантиоамидов из
изотиоцианатов. Изотиоцианаты (XXVII) реа-
гируют с триметил(трифторметил)силаном в при-
сутствии фторид-ионов (тетраметиламмонийфто-
рид, фторид цезия) с образованием трифтортио-
ацетамидов (XXVIII) [30]:
1.8. Синтезы на основе перфторалкил-
гидразидинов. Фторированные тиоамиды
получают также из перфторалкилгидра-
зидинов. Так, при взаимодействии геп-
тафтортиобутиргидразида (XXIX) с серо-
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 61
водородом выделяют соответствующий перфтор-
тиобутирамид (XXX) [31]:
2. Химические свойства полифтор-
алкантиоамидов
2.1. Реакции полифторалкантиоамидов с
электрофильными реагентами. При действии на
молекулу перфторалкантиоамида электрофиль-
ного реагента последний может атаковать тио-
амид как по атому серы, так и по атому азота.
Viehe и сотрудниками было показано, что при
взаимодействии тиоамида (XXXI) с метилтри-
флатом или N,N -диметил-2,2,2-трифтортио-
ацетамида (XXXII) с диметилсульфатом проис-
ходит алкилирование по атому серы, с образо-
ванием соответствующих солей (XXXIII и
XXXIV) [32, 33] :
При взаимодействии N-монозамещeнного
трифтортиоацетамида (XXXV) с ацетилхлори-
дом ацилирование протекает по атому азота, с
образованием тиоамида XXXVI [32]:
В работе [34] было показано, что в отличие
от N-монозамещенных тиоамидов реакция три-
фтортиоацетамида (XXXVII а) с ацетилхлори-
дом в ацетонитриле при –20 °C в присутствии
пиридина приводит к получению 1,3-дитиэтана
(XXXIX) в виде смеси двух стереоизомеров. Оче-
видно, что к образованию 1,3-дитиэтана приво-
дит димеризация NH-ацетилтиоамида (XXXVIII
а), который формируется в ходе реакции:
В отличие от соединения XXXVII а тио-
амиды XXXVII б,в реагируют с ацетилхлори-
дом с образованием NH -ацильных производ-
ных (XXXVIII б,в) с хорошими выходами. Даль-
нейшая димеризация соединений XXXVIII б,в,
как в случае тиоамида XXXVII а, не происхо-
дит, что объясняют влиянием пространствен-
ных затруднений, вызванных наличием более
длинного полифторалкильного заместителя в
XXXVIII б,в.
При обработке тиоамидов XXXVII а–в 5-гид-
роперфторпентаноилхлоридом образуются NH-
ацилированные продукты (XL а–в) с высокими
выходами:
Oрганическая химия
62 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3
Трифторметильные производные NH-ацил-
тиоамидов XL а димеризуются при нагревании
до 100 оС с образованием смеси стереоизомер-
ных дитиэтанов (XLI):
При нагревании незамещенного тиоамида
XXXVII а–в с алифатическим или ароматичес-
ким хлорангидридом были получены новые
соединения — диацилированные производные
α-аминодисульфидов (XLII а–г) [34]:
Предложена следующая схема образования
дисульфидов XLII а–г [34]. На первой стадии
образуется S-ацилированный продукт (XLIII),
который может претерпевать превращение по
двум направлениям. Соединение XLIII может пе-
регруппировываться в NH-ацилированный тио-
амид (XLIV). Следует отметить, что образова-
ние S-ацилированных производных и их превра-
щение в NH-ацилированные соединения в реак-
циях нефторированных тиоамидов с ацетилхло-
ридом ранее показаны в работе [35]. Второе на-
правление включает в себя элиминирование ни-
трила (XLVI) и образование тиокарбоновой ки-
слоты (XLV). Такое направление было предло-
жено Goerdeler и сотрудниками для реакции
бензамида с хлорангидридами ароматических
кислот [36]. В результате тиофильного присое-
динения тиокарбоновой кислоты XLV к NH-
ацилированному продукту XLIV образуются
диацилированные производные α-аминоди-
сульфида (XLII а–г):
Кипячение эквимолярных количеств соеди-
нения XLVII с тиофосгеном или трихлорметил-
хлорформиатом приводит к образованию 6-три-
фторметилпиразоло[3,4-d][1,3]тиазин-4-тионов
(XLVIII) и -онов (XLIX) соответственно:
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 63
Известно, что соединения XLVIII и XLIX
проявляют антифунгицидную активность [9].
Тиазолы (LI) могут быть получены в ре-
зультате взаимодействия трифтортиоацетамида
V с соединениями L соответственно [10]:
Полученные тиазолы LI проявляют актив-
ность против коллаген-индуцированной агрега-
ции тромбоцитов.
При обработке первичных тиоамидов V гек-
саметилдисилазаном получают соответствующие
N-(триметилсилил)тиоамиды (LII) [38]:
Хлорирование тиоамидов XXXI приводит
к образованию соответствующих 1,1-дихлор-2,2,
2-трифторэтиламинов (LIII) с хорошими выхо-
дами [32, 37]:
При обработке соединения XXIV N-бром-
сукцинимидом (NBS) в пиридиний поли(гидро-
генфториде) (PPHF) образуются продукты гем-
дифторирования — производные N-перфторал-
киламина (LIV) [28]:
2.2. Реакции полифторалкантиоамидов с
нуклеофильными реагентами.
2.2.1.а. Реакции с С-нуклеофилами. Нали-
чие атомов фтора значительно влияет на реак-
ционную способность амидов полифторалкан-
тиокарбоновых кислот, делая возможным про-
текание как карбофильной, так и тиофильной
атаки при реакции этих тиоамидов с нуклеофи-
льными реагентами. В то время как металлоор-
ганические соединения реагируют с нефториро-
ванными тиоамидами исключительно по атому
углерода тиокарбонильной группы [39, 40, 41],
аллилмагниевые реагенты взаимодействуют с
N,N -диалкилперфторалкантиоамидами по ато-
му углерода, а алкиллитиевые реагенты — по
атому серы с образованием перфторкетен-N,S-
ацеталей [42].
2.2.1.б. Реакция трифтортиоацетамидов с
алкиллитиевыми реагентами. Обработкой N-ал-
кил (или арил) трифтортиоацетамида XXVIII
избытком трет-бутиллития получают соответ-
ствующую литиевую соль (LV). Исходный тио-
амид LIV может быть выделен с количествен-
ными выходами после обработки реакционной
смеси концентрированной соляной кислотой.
В результате метилирования соли LV с после-
дующим кислым гидролизом промежуточного
имидата образуется S-метил трифторэтантио-
нат (LVI) [41]:
2.2.1.в. Реакция N-п-толил и N-трет-бутил
тиоамидов ( LVII, LVIII) с трет-бутиллитием.
В отличие от трифтортиоацетамидов обработка
избытком трет-бутиллития N-п-толил- и N-трет-
бутил тиоамидов (LVII, LVIII) с более длинным пер-
фторалкильным заместителем приводит к обра-
зованию α,β-ненасыщенных производных (LIX,
LX) [41]. Депротонирование аминогруппы и по-
следующее дегидрофторирование дают ненасы-
щенную соль (LXI), которая подвергается заме-
щению винильного атома фтора трет-бутиль-
Oрганическая химия
64 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3
ной группой. Кислый гидролиз дает про-
дукты LIX и LX.
2.2.1.г. Реакция пентафторэтил- и
гептафторпропилтиоамидов (LXII–LXIII)
с алкиллитиевыми реагентами. Реакции
трет-бутиллития с пентафторэтил- и геп-
тафторпропил N-этил и N-пропил тиоа-
мидами протекают более сложным обра-
зом из-за наличия α-протона в N-алкиль-
ном заместителе.
Реакция N-пропилпентафторпропантио-
амида LXII с трет-бутилли-
тием приводит к образова-
нию α,β-ненасыщенного тио-
амида (LXV) с хорошим вы-
ходом. Образование соеди-
нения LXV является резу-
льтатом последовательности
превращений первоначально
образующейся литиевой со-
ли, 1,4-дегидрофторирова-
ние которой приводит к 1,3-
азадиену (LXVIII). Присое-
динение трет-бутиллития,
сопровождаемое элиминиро-
ванием фторид-иона и после-
дующее замещение виниль-
ного атома фтора трет-бу-
тильной sгруппой приводит
к литиевой соли (LXIX), ко-
торая пре вращается в соеди-
нениe LXV при гидролизе.
Образование аналогич-
ных ненасыщенных соеди-
нений LXVI, LXV происхо-
дит при обработке тиоами-
дов LXIII, LXIV избытком
трет-бутиллития.
Тиоамид LXIII реагиру-
ет аналогичным образом с
более нуклеофильным метил-
литием с образованием тио-
амида LXX, который был вы-
делен из сложной смеси про-
дуктов с 30 %-м выходом:
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 65
2.2.1.д. Реакция N-метилтиоамидов ( LXXV,
LXXVI) с трет-бутиллитием. N-Метил-α-H-пер-
фторгептан- и пентантиоамиды (LXXI, LXXII)
реагируют с избытком трет-бутиллития (25 экв.
для LXXI и 9 экв. для LXXII с образованием
тиоамидов LXXIII, LXXIV [43]. Уменьшение
количества трет-бутиллития (3 или 6 экв. для
соединения LXXI) приводит к образованию сло-
жной смеси продуктов реакции:
Таким образом, направление реакции раз-
личных N-монозамещенных полифторалкантио-
амидов с трет-бутиллитием и метиллитием за-
висит от природы полифторалкильного и N-ал-
кильного заместителей. В случае трифтортиоацет-
амидов реакция останавливается на стадии об-
разования литиевой соли. С другой стороны, ре-
акции трет-бутиллития или метиллития с N-
алкилтиоамидами, содержащими протон в α-по-
ложении к аминогруппе и длинный полифтор-
алкильный заместитель позволяют получать N-
монозамещенные α,β-ненасыщенные фторсодер-
жащие тиоамиды путем ряда последовательных
превращений.
2.2.1.е. Реакция N,N-дизамещенных поли-
фторалкантиоамидов с литийорганическими ре-
агентами. В работе [42] было показано, что ре-
акции N,N -диалкиламидов перфторалкантио-
карбоновых кислот (LXXV) с Li-органически-
ми соединениями при-
водят к образованию пер-
фторкетен-N,S-ацеталей
(LXXVI). Происходит это
в результате тиофильной
атаки карбаниона, что
объясняется электронак-
цепторным эффектом по-
лифторалкильного за-
местителя, который уве-
личивает электрофиль-
ность серы.
2.2.1.ж. Реакция N,
N-дизамещенных поли-
фторалкантиоамидов
с магнийорганическими
реагентами. C насыщен-
ными магнийорганиче-
скими реагентами пер-
фторалкантиоамиды
(LXXVII а–г) не реаги-
руют, в то время как с
аллилмагнийгалогени-
дами реагируют по схе-
ме карбофильной реакции. В результате реак-
ции тиоамидов LXXVII а–г с аллилмагний-
галогенидами образуются аддукты (LXXVIII
а–г), которые превращаются в соответствующие
N,S -ацетали (LXXIX а–г) при действии на них
метилиодида [42]. При обработке соединений
LXXVIII а–г водой выделяют конденсирован-
ные бис(дигидродитиопираны) (LXXXIV а–г).
Взаимодействие тиоамида LXXVII г с избыт-
ком аллилмагнийбромида (3 экв.) приводит к
образованию аминов (LXXX).
Авторами работы [43] была предложена сле-
дующая схема образования соединения LXXX
IV. В результате реакции тиоамида LXXVII с ал-
лилмагнийгалогенидом получают тиокетон (LXXXI),
депротонирование которого приводит к диентио-
ляту магния (LXXXII). Это соединение окисля-
Oрганическая химия
66 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3
ется до диентиильного радикала (LXXXIII).
Последний димеризуется, образуя конденсиро-
ванные бис(перфторалкил)-бис(дигидротиопи-
раны) (LXXXIV) в виде смеси диастереомеров.
2.2.2. Реакции с N-нуклеофилами. В работе
[11] был описан новый метод синтеза 2-(поли-
фторалкил)имидазолинов и 2-(полифторалкил)-
бензимидазолов. Нагревание эквимолярной сме-
си этилендиамина и тиоамида XXXVII приво-
дит к образованию 2-(полифторалкил)имидазо-
линов (LXXXV):
В отличие от этилендиамина реакция ами-
дов полифторалкантиокарбоновых кислот с о-фе-
нилендиамином требует гораздо более жестких
условий. Образование 2-(полифторалкил)бенз-
имидазолов (LXXXVI) протекает при многоча-
совом кипячении реагентов в толуоле. Такое от-
личие обусловлено, по-видимому, меньшей нук-
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 67
леофильностью ароматического диамина по сра-
внению с алифатическим:
2.2.3. Реакции полифторалкантиоамидов
с P-нуклеофилами. Фторсодержащий тиоамид
(LXXXVII а) реагирует с триэтилфосфитом с об-
разованием фторфосфорана (LXXXVIII), кото-
рый был выделен из реакционной смеси в виде
одного геометрического изомера с выходом 67 %.
Фосфоран LXXXVIII нестабилен и полностью
превращается в фосфонат LXXXIX а при хра-
нении в течение нескольких дней при комнат-
ной температуре, а также в результате термоли-
за или гидролиза [44]:
Фосфонат LXXXIX а–д был получен в ре-
зультате обработки тиоамида LXXXVII а,б
3 экв. триалкилфосфита при 150 °C в течение
5—11 ч, без выделения фосфорана:
В отличие от тиоамидов LXXXVII а,б ре-
акция триэтилфосфита и трифторметильного
производного LXXXVII в протекает путем эли-
минирования фторид-аниона с образованием
насыщенного фосфоната (XC а); эта реакция тре-
бует более длительного нагревания (19 ч при 150
оС) и избытка фосфита:
Получить насыщенный фосфонат с более
длинным полифторалкильным заместителем мо-
жно путем добавления протонодонорного ди-
этилфосфоната. Найдено, что нагревание смеси
тиоамида LXXXVII а (1 моль) с 3 молями три-
этилфосфита или триизопропилфосфита и 2 мо-
лями диэтилфосфоната при 150 оС в течение 10 ч
приводит к образованию соответствующих фос-
фонатов (XC б,в), которые могут быть выделе-
ны вакуумной перегонкой:
Авторами работы [44] была предложе-
на следующая схема протекания реакции.
В результате тиофильной атаки тиоамида
LXXXVII а–в триалкилфосфитом образует-
ся цвиттер-ион (XCI), который может пре-
терпевать превращения по двум возмож-
ным направлениям. В результате элимини-
рования триалкилтиофосфата от XCI обра-
зуется карбен (XCII) (путь А). Реакция XCII
с фосфитом приводит к образованию или-
да (XCIV). Другим направлением протекания
этой реакции является циклизация цвиттер-ио-
на XCI с образованием соединения XCIII (путь
Б). Нуклеофильная атака интермедиата XCIII три-
Oрганическая химия
68 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3
алкилфосфитом приводит к илиду XCIV, кото-
рый является ключевым интермедиатом в этой ре-
акции. Направление превращения илида XCIV
зависит от природы полифторалкильного заме-
стителя и присутствия протонодонорного реа-
гента. Илиды, содержащие C3F7- и C2F5-груп-
пы, перегруппировываются в винилфторфос-
форан (XCV), с последующим отщеплением ал-
килфторида и образованием винилфосфонатов
LXXXIX а–д. В присутствии протонодонорного
диэтилфосфита илид XCIV принимает протон с
образованием фосфониевой соли (XCVI). Деал-
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 69
килирование соединения XCVI приводит к фос-
фонатам XC б,в. При взаимодействии трифтор-
метилтиоацетамида LXXXVII в с триэтилфосфи-
том в результате внутримолекулярного перено-
са протона от этильной группы в илиде XCV об-
разуется соединение XC а.
2.3. Реакции циклоприсоединения амидов по-
лифторалкантиокарбоновых кислот. Фторсодер-
жащие тиокарбонильные соединения являются
активными диенофилами в реакциях циклопри-
соединения с 1,3-диенами, приводящими к обра-
зованию фторсодержащих производных тиопи-
ранов [45—49]. Полифторированные тиоамиды
— относительно слабые гетеродиенофилы из-за
электронодонорного влияния амидного атома
азота. Введение электроноакцепторного замес-
тителя у атома азота увеличивает реакционную
способность тиоамида по отношению к 1,3-дие-
нам. Было показано, что при взаимодействии
NH-ацилированных производных тиоамидов
(XCVII) с 2,3-диметилбут-1,3-диеном в мягких
условиях образуются производные тиопиранов
(XCVIII) [32, 34, 37]:
Циклоприсоединение для фторирован-
ных тиоамидов II, не имеющих электроно-
акцепторного заместителя у атома азота, про-
текает под влиянием микроволновой акти-
вации реакционной смеси в присутствии ком-
позиционного материала WeflonTM (TeflonTM,
наполненный графитом). При этом выделя-
ют 3,6-дигидро-2H-тиопираны (XCIX) [50]:
Амиды фторсодержащих тиокарбоновых
кислот (XXXVII) реагируют с диметилацетилен-
дикарбоксилатом (ДМАД) без растворителя с
образованием тиазолидинонов (CIII). Это про-
исходит в результате присоединения метанола
по C=N-двойной связи интермедиата (C), ко-
торый активирован электроноакцепторной по-
лифторалкильной группой [51]. Подтвержде-
нием присоединения метанола к интермедиату
C является тот факт, что соединения XXXVII
после обработки оксидом фосфора(V) претер-
певают деметоксилирование с образованием ти-
азолинов C, которые легко присоединяют ме-
танол с образованием тиазолидинов (CI). Пос-
ле обработки соединений CI хлоридом фосфо-
ра(V) были выделены тиазолины (CII), при
взаимодействии которых с диэтиламином по-
лучают производные 4-диэтиламинотиазоли-
нов (CIII):
2.4. Окисление полифторалкантиоамидов. Три-
фтортиоацетамид (V) окисляется перекисью во-
дорода до соответствующего трифтортиоацет-
амид-S-оксида (CIV) [52]:
Oрганическая химия
70 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3
При обработке трифтортиоацетамида V пе-
рекисью водорода в присутствии бензиламина в
результате окислительной десульфуризации, вклю-
чающей нуклеофильную атаку атома углерода
S,S-диоксида, получают N-бензилтрифторацет-
амид (CV) [53]:
В результате окисления тиоамидов XXXVII
с помощью трет-бутилгипохлорита получают
тиадиазолы CVI с выходами 54—62 % [54]:
Окислительная циклизация тиобензанили-
дов используется в качестве удобного метода син-
теза фторсодержащих бензотиазолов [12, 13].
Бензотиазолы проявляют противомикробную,
противораковую, противовирусную и противо-
паразитарную активность. В качестве окислите-
лей используют калий ферроцианид(III), церий
(IV) аммоний нитрат (CAN), гипервалентные
иодсодержащие реагенты (DMP, PIFA), 2,3-ди-
хлор-5,6-дициан-1,4-бензохинон (DDQ). Так, на-
пример, при обработке 2,2,2-трифтор-N-п-толу-
олтиоамида (CVII) 1.2 экв. CAN выделяют про-
дукт (CVIII) с выходом 93 %. Однако при обра-
ботке CVII 1 экв. PIDA (иодбензол диацетат) в
хлористом метилене в качестве основного про-
дукта получают дисульфид (CIX), как и в слу-
чае обработки его 2 экв. PIDA в CH3CN при 80
оС (таблица). Использование хлорида железа
(III) в качестве окислителя дает с хорошими вы-
ходами продукт CVIII. С такими окислителями
как DDQ и I2 тиоамиды CVII не реагируют.
При обработке дисульфида CIX 2 экв. CAN
при 80 oС в течение 30 мин в качестве основно-
го продукта выделяют соответствующий бенз-
амид (CX) с выходом 50 % и соединение CVIII с
13 %-м выходом:
Влияние природы окислителей и условий реак-
ции на строение продуктов окисления 2,2,2-три-
фтор-N-n-толуолтиоамида (CVII)
Окислитель
(экв.)
Раство-
ритель Т , oС τ, мин Выход, %
CAN/2 CH3CN 80 10 CVIII / 93
CAN/1 CH3CN 80 10 CVIII / 46
CAN/2 CH3CN 25 420 CVIII / 78
PIDA/1 CH 2Cl2 25 5 CIX / 86
PIDA/2 CH3CN 80 30 CIX / 80
DDQ/1.25 CH 3CN 80 120 CVII
I2/2 CH 2Cl2 25 30 CVII
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 71
2.5. Восстановление полифторалкантиоами-
дов. Диборан, генерированный in situ, восста-
навливает тиоамид XXIV до амина (CXI) [28]:
Рассмотренные в настоящем обзоре данные
свидетельствуют о том, что химия полифторалкан-
тиоамидов интенсивно развивается. В последнее
десятилетие, наряду с поиском новых и усовер-
шенствованием известных методов синтеза этих
соединений, наиболее интенсивно изучаются воз-
можности их использования в органическом
синтезе, вызванные, прежде всего, способнос-
тью связи C=S участвовать в реакциях присое-
динения и циклоприсоединения благодаря вли-
янию перфторалкильного заместителя. Послед-
нее обстоятельство, безусловно, может привести
к развитию новых методов синтеза фториро-
ванных биологически активных соединений,
что является одной из актуальнейших задач в
современной фторорганической химии.
РЕЗЮМЕ. Узагальненo і систематизованo літе-
ратурні і власні дані авторів з хімії амідів поліфтор-
алкантіокарбонових кислот. Разом з розглядом нових
методів синтезу цих сполук основну увагу в огляді
приділено можливостям використання фторовмісних
тіоамідів в органічному синтезі як "будівельних бло-
ків" для отримання молекул більш складної будови.
SUMMARY. Literary data and results of personal
investigations of the authors on polyfluoroalkanthiocar-
boxylic acids amides have been generalized and systema-
tized. Alongside with consideration of new synthesis me-
thods for these compounds, the review mainly focuses on
the possibilities to use fluorine-containing thioamides in
organic synthesis as "building blocks" for more complex
in structure organic molecules obtaining.
ЛИТЕРАТУРА
1. Z abirov N.G., Shamsevaleev F.M ., Cherkasov R .A . //
Russ. Chem. Rev. -1991. -60, № 10. -P. 1128—1145.
2. Jagodzinski T.S. // Chem. Rev. -2003. -103, № 6. -P.
197—227.
3. Britsun V .N., Esipenko A .N., Lozinskii M .O . // Chem.
Heterocycl. Compd. -2008. -44, № 12. -P. 1429—1459.
4. Брицун В.Н , Лозинский М .О. // Химия гетероцикл.
соединений. -2007. -№ 9. -С. 1283—1313.
5. Данилкина Н .А ., Михайлов Л.Е., Ивин Б .А . // Журн.
орган. химии. -2006. -42, № 6. -С. 807—838.
6. Литвинов В.П . // Успехи химии. -2006. -75, № 7.
-С. 645—665.
7. Литвинов В.П., Кривоколыско С.Г., Дяченко В.Д. //
Химия гетероцикл. соединений. -1999. -№ 5. -С.
579—609.
8. Брицун В.Н . // Там же. -2008. -№ 12. -C. 1763—1800.
9. Vicentini C.B., Forlani G., M anfrini M . et al. // J. Ag-
ric. and Food Chem. -2002. -50, № 17. -P. 4839—4845.
10. Rynbrandt R .H., Nishizawa E.E., Balogoyen D.P. et
al. // J. Med. Chem. -1981. -24, № 12. -P. 1507—1510.
11. Рудниченко А .В., Каминская Е.И ., Шермолович Ю.Г.
// Журн. орган. та фарм. хімії. -2006. -4, № 1(3).
-С. 38—40.
12. Z hu J., X ie H., L i S . et al. // J. F luor. Chem. -2011.
-132, № 5. -P. 306—309.
13. Z hu J., Chen Z ., X ie H. et al. // Org. Lett. -2010.
-12, № 10. -P. 2434—2436.
14. Ягупольский Ю .Л., Кержнер Б.К., Ягупольский Л.М .
// Журн. орган. химии. -1976. -12, № 10. -С.
2213—2217.
15. Ягупольский Л.М ., Кондратенко Н .В., Тимофеева Г.Н .
// Там же. -1980. -16, № 10. -С. 2508—2513.
16. Curphey T.J. // J. Org. Chem. -2002. -67, № 18. -P.
6461—6473.
17. Kuroboshi M ., Hiyama T . // Tetrahedron Lett. -1994.
-35, № 23. -P. 3983—3984.
18. Lindner E., Kunze U. // Chem. Ber. -1969. -102, № 10.
-P. 3347—3356.
19. Stump K.E.C., Guy M .M ., Sutton J., W estmoreland G.
// J. Chem. and Eng. Data. -1964. -9, № 2. -P. 249.
20. Фокин А .В., Складнев А .А . // Докл. АН СССР. -1962.
-142, № 1. -С. 99—101.
21. Фокин А .В., Складнев А .А . // Там же. -1961. -138,
№ 5. -С. 1132—1135.
22. Беккер Р.А ., Попкова В.Я. // Изв. АН СССР. Сер.
хим. -1990. -8, № 7. -С. 1898—1901.
23. Brasen W .R., Cripps H.N., Bottomley C.G. et al. //
J. Org. Chem. -1965. -30, № 12. -P. 4188—4193.
24. Peterman K.E., Shreeve J.M . // J. Fluorine Chem. -1975.
-6, № 1. -P. 83—92.
25. Hideki А ., Katsuhiko K., Y osuke K. et al. // Orga-
nometallics. -2012. -31, № 4. -P. 1281—1286.
26. England D.C., M elby L .R., Dietrich M .A., L indsey
R.V . // J. Amer. Chem. Soc. -1960. -82, № 19. -P.
5116—5122.
Oрганическая химия
72 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3
27. Яровенко Н .Н ., Ракша М .А . // Журн. орган. химии.
-1959. -29, № 7. -С. 2159—2163.
28. Kiss L .E., Rabai J., Varga L ., I. Kovesdi I . // Synlett.
-1998. -№ 11. -P. 1243—1245.
29. Фесун И .Н ., Тимошенко В.М ., Полторак Д.В. та
ін. // Журн. орган. та фарм. хімії. - 2006. -4, №
3(15). -С. 50—57.
30. Kirij N.V , Y agupolskii Y u.L ., Petukh L .V . et al. //
Tetrahedron Lett. -2001. -42, № 46. -P. 8181—8183.
31. Brown H.C., Pater R . // J. Org. Chem. -1965. -30,
№ 11. -P. 3739—3746.
32. Laduron F., Nyns C., Janousek Z ., V iehe H.G. // J.
Prakt. Chem. -1997. -339, № 1. -P. 697—707.
33. Cheguillaume A ., Gillart J., L abar D. et al. // Bioorg.
Med. Chem. -2005. -13, № 4. -P. 1357—1367.
34. M ykhaylychenko S .S ., Pikun N.V., Shermolovich Y u.G.
// J. F luorine Chem. -2012. -140, № 1. -P. 76—81.
35. W alter W ., Saha C.R . // Phosphorus, Sulfur, Silicon.
-1985. -25, № 1. -P. 63—77.
36. Goerdeler J., Horstmann H . // Chem. Ber. -1960. -93,
№ 3. -P. 663—670.
37. Siry S .A ., T imoshenko V .M ., Bouillon J.P . // J. F luor.
Chem. -2012. -137. -P. 6—21.
38. W alter W ., Luke H.-W ., Vob J . // Liebigs Ann. Chem.
-1975. -№ 10. -P. 1808—1821.
39. Tamaru Y ., Harada T ., Iwamoto H. et al. // J. Amer.
Chem. Soc. -1978. -100, № 16. -P. 5221—5223.
40. Tominaga Y ., Kohra S., Hosomi A. // Tetrahedron Lett.
-1987. -28, № 14. -P. 1529—1531.
41. M ikhailichenko S ., Rudnichenko A., T imoshenko V.
et. al. // J. F luor. Chem. -2007. -128, № 7. -P.
703—709.
42. Timoshenko V.M ., Shermolovich Y u.G., Grellepois F.
et al. // Ibid. -2006. -127, № 4–5. -P. 471—475.
43. Grellepois F., T imoshenko V. M ., Rusanov E.B. et
al. // Ibid. -2010. -131, № 9. -P. 937—941.
44. M ykhaylychenko S .S ., Pikun N.V., Shermolovich Y u.G.
// Tetrahedron Lett. -2011. -52, № 37. -P. 4788—4791.
45. M iddleton W .J . // J. Org. Chem. -1965. -30, № 5.
-P. 1390—1394.
46. Schuler B., Sundermeyer W . // Chem. Ber. -1990. -123,
№ 1. -P. 177—184.
47. Timoshenko V.M ., Siry S ., Rozhenko A., Shermolovich
Y u.G. // J. F luorine Chem. -2010. -131, № 2. -P.
172—183.
48. Portella C., Shermolovich Y u.G., Tschenn O . // Bull.
Soc. Chim. F r. -1997. -134, № 7. -P. 697—702.
49. Bouillon J.P., Shermolovich Y u.G., Portella C . // Tetra-
hedron Lett. -2001. -42, № 11. -P. 2133—2135.
50. M ykhaylychenko S .S ., Bouillon J.-P., Besson T ., Sher-
molovich Y u.G. // Ibid. -2010. -51, № 6. -P. 990—993.
51. Rudnichenko A.V., Timoshenko V.M ., Shermolovich
Y u.G. // J. Fluor. Chem. -2004. -125, № 3. -P. 439—444.
52. W alter W ., Curts J. // Chem. Ber. -1960. -93, № 7.
-P. 1511—1517.
53. Hillhouse J.H., Blair I.B., Field L . // Phosphorus, Sul-
fur, Silicon. -1996. -26, № 2. -P. 169—184.
54. Timoshenko V.M ., Rudnichenko A .V ., Tkachenko A .V .,
Shermolovich Y u.G. // Russ. J. Org. Chem. -2005.
-41, № 2. -P. 268—271.
Институт органической химии Поступила 08.02.2013
НАН Украины, Киев
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 73
|