Нами исследована возможность использования в данной синтетической последовательности реакций 5,5-диметилпиролин-1-оксида (ДМПО) 62

. В этом соединении литиирование может идти по двум положениям - альдонитронной и метиленовой группам. Металлирование по альдонитронной группе (путь A

) может приводить к образованию карбаниона, стабилизированного индуктивным эффектом N-оксидной группы (диполь-стабилизированный карбанион) 62

a

, а металлирование по метиленовой группе

(путь B

) - к образованию резонансно-стабилизированного карбаниона 62б

.

В эксперименте по дейтерообмену ([CD3ONa] = 5·10-3 моль/литр, [ДМПО] = 1·10-4 моль/литр) обнаружено, что интегральная интенсивность мультиплета в области 2.6-2.8 м.д., отнесённого к резонансу атомов водорода метиленовой группы в положении 3 пирролинового цикла, уменьшается за 4 часа на 2/3, а интегральная интенсивность триплета при 7.1 м.д., относящегося к резонансу метинового атома водорода нитронной группы, уменьшается за то же время примерно на 5 %. Через сутки наблюдается полный обмен атомов водорода метиленовой группы и метинового атома водорода альдонитронной группы на дейтерий.

Таким образом, атомы водорода метиленовой группы являются кинетически более кислыми по сравнению с метиновым, что согласуется с литературными данными. Так, известно,[xlii] что обработка ДМПО трифенилметилнатрием в качестве основания приводит к образованию соединения 72в результате металлирования метиленовой группы в третьем положении пирролинового цикла с образованием производного 62б

и его последующего присоединения по альдонитронной группе нитрона 62

.

Однако мы обнаружили, что литиирование альдонитрона 62

одним эквивалентом s-BuLi в течение 5 минут при температуре –70 0С и последующее взаимодействие с бензальдегидом приводит к неразделимой смеси продуктов. При увеличении времени литиирования до 30 минут в тех же условиях из реакционной смеси с выходом 50 % было выделено кристаллическое соединение. В спектре ЯМР 1Н полученного продукта реакции присутствуют характерные триплетные сигналы при 1.94 и 2.45 м.д., отнесеные к резонансу атомов водорода метиленовых групп в положении 3 и 4 пирролинового цикла соответственно, уширенный сигнал ОН

группы при 7.15 м.д. и сигналы в области 7.1-7.5 м.д., отнесённые к резонансу ароматических атомов водорода. На основании спектральных данных и данных элементного анализа соединению была приписана структура (5,5-диметилпирролин-1-оксид-2-ил)-фенилметанола 73

.

Образование продукта реакции 73

даёт нам основание утверждать, что при увеличении времени металлирования до 30 минут происходит образование термодинамически более стабильного продукта литиирования по альдонитронной группе, что даёт возможность селективно провести взаимодействие с электрофильным реагентом по альдонитронной группе на фоне кинетически более кислой метиленовой группы.

В последовательность реакций металлирование-электрофильное замещение может быть введено производное 3-имидазолин-3-оксида 60

, содержащее вторичную аминогруппу в первом положении имидазолинового цикла. В данном случае для литиирования альдонитрона было использовано два эквивалента s-BuLi.

взаимодействие литиированного производного альдонитрона 60

с бензальдегидом с выходом 15 % приводит к образованию продукта нуклеофильного присоединения по карбонильной группе 73а.

ИК спектр полученного соединения по набору частот колебаний практически полностью совпадает со спектром описанного ранее соединения, содержащего группу CH3 в первом положении имидазолинового цикла.10 В спектре ЯМР 1Н полученного соединения наряду с сигналами протонов геминальных метильных групп при 1.04, 1.42, 1.56 и 1.59 м.д. и уширенного сигнала атома водорода вторичной аминогруппы при 1.8 м.д., наблюдается дублет при 5.34 м.д., соответствующий фрагменту Н

СОН, а также мультиплетные сигналы в области 7.2-7.6 м.д., отнесённые к резонансу атомов водорода ароматической системы.

К сожалению, использование нитрона 60

в качестве субстрата в последовательности реакций литииирование–электрофильное замещение приводит к существенному, по сравнению с другими альдонитронами, снижению выхода целевого продукта. возможно, что снижение выхода продукта реакции происходит за счёт побочных процессов, протекающих в результате раскрытия имидазолинового цикла после отщепления протона от вторичной аминогруппы.