Reactivity Of Conjugated Amide And Imine Compounds With Metalocarbene Intermediates

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2010Konjuge amid ve imin bileşikleri ile metalokarben araürünlerinin reaksiyonları sonucu azot içeren heterosiklik bileşiklerin sentezi kolaylıkla mümkün olmaktadır. Bu tez çalışmasında α-diazo dihidroindolinon türevlerinin rodyum (II) asetat varlığında reaksiyonları ve α,β-konjuge amid ve imin bileşiklerinin bakır (II) asetilasetonat varlığında dimetil diazomalonat ile reaksiyonları incelenmiştir. α-Diazo dihidroindolinon türevleri, aynı yapı üzerinde hem diazo fonksiyonu hem de karbonil grubu içerdiği için rodyum (II) katalizörü varlığında, molekül içi 1,3-dipol yapısı oluşturarak çeşitli dipolarofillerle [3+2] siklokatılma reaksiyonu vermiştir. Dipolarofil olarak, dimetilasetilen dikarboksilat ve N-fenil maleimid gibi dışarıdan eklenen ve çoklu bağ içeren yapılar ya da dipolün oluştuğu moleküle bağlı zincir ucundaki çoklu bağlar kullanılmıştır. Dipolarofilin elektron yoğunluğu ve sterik durumu, gerçekleştirilen bu reaksiyonların seçiciliğini etkilemektedir. α,β-Konjuge amidler, dimetil diazomalonattan bakır (II) katalizör varlığında oluşan karbenoidin elektrofilik olarak reaksiyon verebileceği azot atomu, karbonil oksijeni ve α-karbonuna sahiptir. Ayrıca karbenoidin konjuge amiddeki çift bağa katılması da söz konusudur. Gerçekleştirilen reaksiyonlarda, karbonil ilid üzerinden 1,5-elektrohalkalaşma reaksiyonu ile dihidrofuran türevleri elde edilmiştir. Bunu yanısıra siklopropanlaşma ve Cα-arayagirme reaksiyonları üzerinden de yeni ürünler elde edilmiştir. Bu reaksiyonlarda seçicilik konjuge amid üzerindeki gruplara bağlı olarak değişmektedir. α,β-Konjuge imin bileşiklerinin reaksiyonlarıyla ilgili çalışmalarda α-hidrojeni içeren ketonlardan imin bileşikleri yerine enamin bileşikleri elde edilmiştir. α-Hidrojeni içermeyen ketonlarla sentezlenen iminlerin metalokarbenoidlerle reaksiyonlarında ise ürünler bozunmaya uğramıştır. Bunun sebebi bu reaksiyonlardan elde edilmesi beklenen isooksazolin türevlerinin kararsızlığıdır. Genel olarak amid ve imin bileşiklerinin metalokarben araürünleri ile reaksiyonları sonucu pek çok doğal bileşiğin yapısında bulunan heterosiklik yapıların sentezi mümkün olmaktadır.Reactions of conjugated amide and imine compounds with metalocarbene intermediates allow the synthesis of nitrogen containing heterocyclic compounds. In this thesis, the reactions of α-diazo dihydroindolinones in the presence of rodhium(II)acetate and the reactions of α,β-conjuagated amide and imine compounds in the presence of copper(II)acetylacetonate were investigated. α-Diazo dihydroindolinone derivatives, having both diazo and carbonyl function on the same molecule, gave [3+2] cycloaddition reactions with different dipolarofiles by generating intramolecular 1,3-dipol in the presence of rodhium(II) catalyst. As dipolarofiles, we used dimethylacetylene dicarboxylate, N-phenyl maleimide and also alkene tethers on the molecules which the dipoles were generated. In these reactions, the electron density and the steric hindrance of the dipolarofile affects the selectivity. α,β-Conjugated amides have nitrogene atom, carbonyl oxygene and α-carbon as electrophilic reaction centers for the attack of carbenoids which were generated from dimethyl diazomalonate in the presence of copper (II) catalyst. Also, carbenoid addition to the double bond of the conjugated amide is possible. In these reactions, dihydrofuran derivatives were obtained by 1,5-electrocyclic ring closure reactions. Besides that, new products were obtained by cyclopropanation and Cα-insertion reactions. Related with the reactions of α,β-conjugated imine compounds, we could synthesize enaminone compounds instead of imine compounds from the reactions of ketones having α-hydrogen. From the metalocarbene reactions of the imine compounds that were obtained from the ketones with no α-hydrogen, the reaction products were decomposed. This result is explained by the unstability of the expected isooxazoline derivatives. Generally, heterocyclic structure of various natural compounds can be synthesized from the reactions of amide and imine compounds with metalocarbene intermediates.DoktoraPh