Синтез 1,1-дихлор-2-(2-аминофенил)циклопропана (1132404), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В работе отмечено, что вотсутствие катализатора отдельно взятый КОН в пропаноле-2 (82,4º, Ar) не проявляетактивности в гидрогенолизе связи C – Hal.Двукратное уменьшение содержания КОН в смеси приводит к снижениюскорости реакции в 1,4 раза. Восстановление г ем.-дигалогенидов пропанолом-2характеризуетсяпреимущественнымобразованиемцис-изомера(соотношениецис:транс=2,6-1,8:1).Характерпроцессагидрогалогенированиясущественноменяетсяприиспользовании в качестве источника водорода NaBH4. Так, скорость парциальноговосстановления 1,1-дихлорфенилциклопропана возрастает в 30 раз.
Образующийсямонохлорид подвергается дальнейшему дегалогенированию в фенилциклопропан.Скорость замещения второго атома хлора намного ниже, чем первого. Вследствиеэтого в реакционной смеси накапливается преимущественно продукт парциальноговосстановления(93,3%).Нарядуснимвкатализатесодержится2%фенилциклопропана и 4,7% продукта раскрытия циклопропанового кольца.Авторы работы [27] подчеркнули, что NaBH4 в отсутствие катализатора врастворе пропанола-2 не восстанавливает хлорпроизводные циклопропана. С цельюпредотвращениядезактивации катализ атора и раскрытиятрехчленногоциклавыделяющийся HCl связывали при помощи CaO.д) гидразин-гидрат в присутствии никеля РенеяВосстановление г ем.-дихлорциклопропановых соединений (I) N2H4•H2O вприсутствии Ni(Re) в спиртах протекает селективно с образованием смеси Z-(II) и E(III) монохлорциклопропанов (общий выход 86%) [8].
Соотношение изомеров (II) и10(III) устанавливали методами ГЖХ и ПМР спектроскопии. Предпочтительнымявляется образование Z-изомера: (II):(III)=2:1.ClPh(I)ClNH2NH2*H2ONi-Re, KOH, ROHClPh+H(II)HPh(III)Cl+е) Дифенилфосфид калия [K PPh2 −]XPhHYHH1: X=Y=Cl2: X=H; Y=Cl3: X=Cl; Y=H4: X=Y=H5: X=Y=PPh26: X=Y=P(O)Ph2При восстановлении 1,1-дихлоро-2-фенилциклопропана (I) ионом [PPh2 −] вM e2SO вдобавок к небольшим количествам (II) и (III) был получен и выделен врезультате окисления в виде (VI) бис(фосфин) (V) [28]. Этот продукт замещения,возможно, был получен вследствие процесса элиминирования-присоединения [29].При проведении реакции в жидком аммиаке (в место ДМ СО (M e2SO))образовались монохлориды (II) и (III) (общий выход 88%), но продукт замещения небыл получен.2.1.2.Арил-гем.-дихлорциклопропанывреакцияхэлектрофильногоароматического замещенияЭлектрофильное ароматическое замещение арилдихлорциклопропанов и другиеих химические превращения, оставляющие неизменной дихлорциклопропильнуюгруппировку, позволяют перейти к трудно- или вообще недоступным иными методамисоединениям являющимися, в частности, потенциально физиологически активными.Данные реакции представляют также определенный теоретический интерес,поскольку можно оценить характер и степень взаимного влияния бензольного и11дихлорциклопропанового колец, выражающихся в изменении их реакционнойспособности.Известно, что трехуглеродный цикл в сопряжении с бензольным проявляетповышенную устойчивость к гетеролизу.
В то же время трехуглеродный цикл обладаетсильными электронодонорными свойствами, и связанное с ним ароматическое ядролегко вступает в реакции электрофильного ароматического замещения [30, 31].Введение в трехуглеродный цикл атомов хлора должно снижать электронодонорныесвойства трехуглеродного цикла при одновременном увеличении его стабильности.В работах [32, 33] исследовано поведение 1,1-дихлор-2-фенилциклопропана вреакциях ацетилирования, бромирования и нитрования.Как оказалось, нитрование 1,1-дихлор-2-фенилциклопропана протекает гладкопри применении в качестве нитрующего агента дымящей HNO3 в уксусном ангидридепри-25º,тогдакакфенилциклопропаннитратмединеизменным.в(CH3CO)2OПродуктоставляетнитрования1,1-дихлор-21,1-дихлор-2-фенилциклопропана представляет собой, по данным ГЖХ, элементного анализа иПМ Р- и ИК- спектров, в основном смесь двух изомерных мононитропроизводных вколичестве ~ 71,5 и ~ 28% (общий выход 70%), причем трехуглеродный цикл в этихусловиях не затрагивается.
Сравнение спектров ПМ Р и хроматограмм полученнойсмеси и преобладающего в ней изомера, выделенного в чистом виде с теми жехарактеристикамипозволилозаведомогоавторам1,1-дихлор-2-(4-нитрофенил)циклопропанаработыустановить,чтонитрование[34]1,1-дихлор-2-фенилциклопропана в принятых условиях в основном проходит в пара-положение собразованием 1,1-дихлор-2-(4-нитрофенил)циклопропана. Принимая во вниманиевеличину магнитной анизотропии нитро-группы [35] и сопоставляя ПМ Р-спектрыпродуктовнитрования1,1-дихлор-2-фенилциклопропанаи1,1-дихлор-2-(4-метилфенил)циклопропана, было сделано заключение, что в качестве второгокомпонента при нитровании 1,1-дихлор-2-фенилциклопропана образуется ортоизомер - 1,1-дихлор-2-(2-нитрофенил)циклопропан. Кроме того, продукты нитрования1,1-дихлор-2-фенилциклопропананитрофенил)циклопропаномнарядуис1,1-дихлор-2-(4-1,1-дихлор-2-(2-нитрофенил)циклопропаном,содержали 0,6% примеси, которая могла быть, как считают авторы, соответствующиммета-изомером.12ClClClClClClNO2HNO3 / (CH3CO)2 Oo-50+NO2Таким образом, нитрование 1,1-дихлор-2-фенилциклопропана приводит к смесисоответствующих орто- и пара-изомеров в соотношении ~ 1:2,5.Бромирование 1,1-дихлор-2-фенилциклопропана требует жестких условий (40º)проведения реакции и применения катализатора (железные стружки), приводя с общимвыходом до 65% к соответствующим изомерным монобромидам.
В частности, продуктбромирования 1,1-дихлор-2-фенилциклопропана, согласно данным ГЖХ и спектровПМ Р, состоит из двух изомеров в соотношении 85:15. При этом преобладающийизомер, который был выделен в чистом виде, по времени удерживания и спектральнымхарактеристикам оказ ался идентичным 1,1-дихлор-2-(4-бромфенил)циклопропану,синтезированному авторами работ [32, 33] также [34] присоединением дихлоркарбенак п-бромстиролу.
Из величины магнитной анизотропии связи C – Br [35] и сравненияспектров ПМР продуктов бромирования 1,1-дихлор-2-фенилциклопропана и 1,1дихлор-2-(4-метилфенил)циклопропана следует, что другим изомером, образующимсяпри бромировании 1,1-дихлор-2-фенилциклопропана в меньших количествах, является1,1-дихлор-2-(2-бромфенил)циклопропан:ClClClClClClBrBr2 / Feo40+BrВ отличие от бромирования и нитрования, осуществить ацетилирование 1,1дихлор-2-фенилциклопропана в условиях, описанных для подобного превращения егоуглеводородного аналога – фенилциклопропана [31, 36, 37], авторам работы [33] неудалось.13Таким образом, гем.-дихлорциклопропильная группа при бромировании, как ипри нитровании,направляет заместитель преимущественно в пара-положениебензольного ядра, тогда как циклопропильная приводит к преимущественному ортозамещению, что можно объяснить различием в индукционном эффекте этих групп, атакже созданием г ем.-дихлорциклопропилом з начительных препятств ий для атакиорто-положения.2.2.
Получение нитрофенилциклопропанов ициклопропиланилинов2.2.1. Получение нитрофенилциклопропанова) В 1959 году группой ученых лаборатории органического синтеза (кафедраорганической химии, М ГУ им. Ломоносова) была разработана методика нитрованияфенилциклопропана, позволяющая получать мононитропроизводное с высокимивыходами(70-75%)[32,38].Нитрованиеосуществлялосьдействиемнафенилциклопропан дымящей азотной кислоты в уксусном ангидриде при -50º.Положениенитрогруппывполученномнитросоединенииустанавливалосьокислением. Было показано, что это нитросоединение практически не окисляетсянейтральным и щелочным растворами перманганата калия; его удалось окислить вусловиях, применяемых для окисления нитротолуолов [39], т.е. действием бихроматакалия в растворе 50% серной кислоты при нагревании.
Продуктом окисления явиласьо-нитробензойная кислота (выход 75%); следовательно, нитрогруппа вступила в ортоположение бензольного кольца [38]. Полученный о-нитрофенилциклопропан былвосстановлен далее в соответствующий амин.Fe, HClHNO3NO2NH2Позднее авторами работы [32] было доказано, что нижекипящая фракциянитрофенилциклопропана (106º при 6 мм, 75%) является орто-нитропроизводным, авышекипящая (122º при 5 мм, 18%) – пара-нитропроизводным [38].14б) При нитровании г ем.-дихлорфенилциклопропана нитратом натрия втрифторуксусной кислоте (0º) при разных соотношения х реагентов (1:1, 1:2, 1:3) вовсехслучаяхбылаполученасмесьорто-ипара-нитрофенил-г ем.-+NO2дихлорциклопропанов в соотношении 1:1,45 [40].PhClClCF3 COOH+ NaNO3ClClClClNO2в) В работе [41] приведена реакция нитрования орто-иод-фенилциклопропана вусловиях, применяемых для нитрования фенилциклопропана [32] (т.е действием наорто-иод-фенилциклопропан дымящей азотной кислоты в уксусном ангидриде при 50º), результатом которой явилось образование 2-нитрофенилциклопропана (~53%).NO2IINO2Но, т.к.
реакция сопровождается рядом побочных процессов, ее нельзя брать заоснову метода получения нитрофенилциклопропанов.2.2.2. Получение циклопропиланилиновВ данном литературном обзоре нами была рассмотрена работа [32], авторамикоторой предложена методика синтеза о-циклопропиланилина. Данное соединениебыло получено восстановлением соответствующего нитрофенилциклопропана Feопилками в HCl(конц.).Сотрудниками Университета г.Гента (Бельгия) был предложен синтез пциклопропиланилина в результате серии превращений из 4-фенил-1,3-диоксана (I)[42]:15(I)NO 2HNO3NO2LiBrCH2(ONO2)CH2 CH(ONO2)Na - NH3 - NH 4Br - LiCH2(Br)CH2 CH(Br)NH22.2.3. Физиологическая активность полученных соединенийНитрозамещенные дигалогенфенилциклопропаны типаClClNO2Обладают фунгицидной, инсектицидной и гербицидной активностью и могутиспользоваться как пестицидные добавки к пластмассам, лакам и краскам [43].163.
Обсуждение результатовДляполучения1,1-дихлор-2-(2-аминофенил)циклопропанамыпровелитрехстадийный синтез:NO 2ClClClClNH2ClCl1,1-дихлор-2-фенилциклопропана был получен из стирола по следующей схеме:+CHCl3 + Na OHClÒÝÁÀÕCl+ NaCl + H2 OВ литературе имеются данные, что г ем.-дигалогензамещенное циклопропановоекольцо менее склонно к раскрытию трехчленного цикла, чем незамещенное [30, 31,32], поэтому в реакциях электрофильного замещения г ем.-дигалогензамещенногофенилциклопропана можно использовать более жесткие условия, чем в аналогичныхреакциях для фенилциклопропана.Синтез смеси 1,1-дихлор-2-(2-нитрофенил)циклопропана и 1,1-дихлор-2-(4нитрофенил)циклопропана (общий выход 70%) проводили нитрованием 1,1-дихлор2-фенилциклопропана дымящей азотной кислотой в уксусном ангидриде при -25º.ClClClClClClHNO3 / (CH3CO)2 O-50oNO2+NO217Присутствие двух нитропроизводных определили по ТСХ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
