ref (739758), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

реагировать с активными ароматическими соединениями с образованием

инданонов и 1,3- диарилпропанонов. Направление протекания реакции

зависит от соотношения активностей смежных положений в ароматическом

ядре. Так, в случае близкой нуклеофильности этих положений протекает

циклизация с образованием инданонов.

Авторы исследовали поведение вторичных ароматических аминов различного

строения I - V в реакции с комплексом I и нашли, что единственными

продуктами реакции во всех случаях являлись соответствующие

тетрагидрохинолоны VI - X. Комплекс II, обладающий существенно более

низкой электрофильностью и не реагирующий с большинством ароматических

субстратов, также вступает в реакцию с алкилариламинами I - V с

образованием 3-метилтетрагидро-4-хинолонов XI - XIII.

VI R1 = Me, R2, R3 = H; VII R1 = Ph, R2, R3 = H; VIII R1+R2 =

(CH2)2, R3 = H

IX R1+R2 = (CH2)3, R3 = H; X R1+R2 = CH(CH3)CH2, R3 = H;

XI R1 = Me, R2 = H, R3 = Me; XII R1+R2 = (CH2)2, R3 = Me;

XIII R1+R2 =(CH2)3, R3 = Me

I метилфениламин, II дифениламин, III индолин, IV

1,2,3,4-тетрагидрохинолин,

V 2-метилиндолин

4. Экспериментальная часть

Спектры ЯМР 1Н регистрировали на спектрофотометре “Varian VXR - 400” (

рабочая частота 400 Мгц) в CDCl3.

Спектры ЯМР 13С регистрировали на спектрофотометре “Varian VXR - 400” (

рабочая частота 100 Мгц). В качестве.внутреннего стандарта использовали

ТМС.

ТСХ - анализ проводили на пластинах “Silufol UV - 254”, проявляли в

подкисленном растворе перманганата калия, в камере с парами иода и при

помощи ультрафиолетовой лампы.

Очистка используемых реагентов и растворителей

Метакрилоилхлорид очищали перегонкой. Т.кип. 96њС (760 мм.рт.ст.), nD20

1.4430 (Литературные данные [26]: т.кип. 95-96њС (760 мм.рт.ст.), nD20

1.4420).

Тетрагидрофуран абсолютировали перегонкой над металлическим натрием.

Синтез (S)-(+)-2-гидроксиметилпирролидина

В четырехлитровую трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником с

хлоркальциевой трубкой, механической мешалкой, помещали 2,5 литра

абсолютного тетрагидрофурана и суспензировали 52,1 г (1,39 моль)

алюмогидрида лития.

Суспензию нагревали в течение 15 минут на плитке с закрытой

спиралью, после чего плиту удаляли и прибавляли 100 г (0,37 моль)

(s)-пролина при постоянном перемешивании небольшими порциями. После

того, как вся кислота была прибавлена, реакционную смесь кипятили еще

час.

При интенсивном перемешивании осторожно прикапывали раствор

24,3 г (0,43 моль) гидроксида калия в 97 мл воды, при этом выпадал серый

аморфный осадок окиси алюминия. По окончании прибавления щелочи

кашеобразную смесь тщательно мешали еще около 15 минут для полного

гидролиза всех следов алюмогидрида лития.

Осадок отфильтровывали на воронке Бюхнера и промывали

тетрагидрофураном. Для полного извлечения пролинола из объемного осадка

последний помещали в колбу и кипятили еще 15 минут с 1 литром THF. По

окончании этой процедуры осадок вновь был отфильтрован и промыт

тетрагидрофураном.

Объединенные фильтраты упаривали на роторе при небольшом

нагревании на водяной бане, следя за тем, чтобы температура не

поднималась выше 30њС. Получили 96,1 г (95 %). Продукт представлял

собой желтоватое масло, без дополнительной очистки используемое на

следующей стадии.

Получение (S)-(-)-N-формил-2-гидроксиметилпирролидина

Весь пролинол, полученный на первой стадии использовали для получения

N-формилпроизводного.

В прибор, представляющий собой двухлитровую круглодонную колбу с

капельной воронкой и магнитной мешалкой, наливали 96 г

(S)-(+)-2-гидроксиметилпирролидина (0.95 моль) и охлаждали до 0њС.

Избыток метилформиата (70 мл) помещали в капельную воронку и

присоединяли к ней обратный холодильник, для предотвращения испарения

легколетучего эфира. Метиловый эфир муравьиной кислоты прибавляли в

течение 20 минут, реакционная смесь при этом медленно темнела.

Перемешивали еще около 30 минут, после чего отгоняли на роторе избыток

сложного эфира при 30њС. Остаток представлял собой маслообразный

продукт, который растворили в 500 мл дихлорметана и добавляли безводный

сульфат натрия в качестве осушителя.

Спустя неделю, сульфат натрия отфильтровывали, растворитель упаривали на

роторе, строго следя за тем, чтобы температура не привышала комнатную.

Получили 122,6 г. (97,1 %). (S)-(-)-N-формил-2-гидроксиметилпирролидин

использовали без очистки в следующей стадии данной работы.

Спектр ЯМР 1Н (d, м.д.): 1.35-1.6 м (СН), 2.95-3.7 м (CH2), 4.6 с (СНО),

7.88 с (Н-5). Спектр ЯМР 13С (d, м.д.): 42.84 (СН), 57.98 (CH2), 58.41

(С-5), 63.5 (С-3), 63.66 (С-4), 161.28 (С=N).

Синтез (S)-(-)-N-формил-2-метоксиметилпирролидина

Для получения этого соединения использовали четырехгорлую колбу с

магнитной мешалкой, обратным холодильником, термометром для измерения

низких температур и промывалкой с минеральным маслом для наблюдения за

выделением водорода, присоединенной к выходному отверстию обратного

холодильника, помещали N-формил- производное в 1,5 литра

абсолютированного тетрагидрофурана, приготовленного по вышеуказанной

методике. Колбу продували аргоном и охлаждали смесью жидкого азота,

хлороформа и хлористого метилена, поддерживая температуру в колбе в

диапазоне -50 - -60њС, прибавляли 70,4 мл (0,9 моль) метилиодида при

перемешивании, сразу в один приём присыпали 25 г (0,9 моль) гидрида

натрия. Температуру очень медленно поднимали до нуля градусов Цельсия.

При 0њС наблюдалось небольшое вспенивание, обильно выделялся водород.

Реакционную смесь перемешивали до тех пор пока выделение газа

не прекратилось абсолютно, что контролировали путем наблюдения за

промывалкой с маслом.

Термометр заменяли на капельную воронку и медленно прибавляли

79 мл 6 М HСl в течение 15 минут. Выпадал осадок иодида калия. Раствор

становился коричнево-красным. Преципитат фильтровали и промывали четыре

раза, до тех пор, пока промывные воды перестали желтеть. Отгоняли

тетрагидрофуран на роторном испарителе, при этом имели рубиново-черный

слегка вязкий водный раствор продукта, который не выделяли, а так и

использовали для дальнейших превращений.

Получение (S)-(+)-2-метоксиметилпирролидина

Водный раствор (S)-(-)-N-формил-2-метоксиметилпирролидина, полученного

на предыдущей стадии (~0.9 моль), помещали в двухлитровую колбу с

обратным холодильником, прибавляли раствор гидроксида калия массой 156,5

(2,8 моль) в 625 мл воды и перемешивали в течение 5 часов.

Водный раствор (S)-(+)-метоксиметилпирролидина переносили в аппарат

Соксклета. Экстрагировали эфиром в течение 2 суток. Эфирный слой

отделяли, упаривали на роторе, продукт перегоняли в вакууме, собирая

фракцию, кипящую при 42-44њС/12 мм. рт. ст.

Получено 53,7 г (S)-(+)-метоксиметилпирролидина, что составляет 54 % от

теоретически расчитанного количества и 81 % от методики. Т.кип. 42 -

44њС (10 - 15 мм.рт.ст.), nD21 1.4459 (Литературные данные [1]: т.кип.

62њС (40 торр), nD20 1.4457).

Синтез 1-(метакрилоил)-(S)-2-метоксиметилпирролидина

В двухгорлую круглодонную колбу объёмом 250 мл, снабженную капельной

воронкой, термометром и магнитной мешалкой, помещали 9 г (0,086 моль)

свежеперегнанного хлорангидрида метакриловой кислоты, 160 мл бензола и

15,6 мл (11,35 г, 23 % избыток) триэтиламина. Охлаждали колбу со смесью

льдом так, чтобы температура не поднималась выше 10њС.

При интенсивном перемешивании в течение 0,5 часа добавляли 10.7 мл

(0.086 моль) предварительно охлажденного раствора

(S)-(+)-метоксиметилпирролидина в 50 мл бензола. Практически сразу

начинал выпадать осадок хлорида триэтиламмония. Перемешивание продолжали

около 2,5 часов, после чего осадок отфильтровывали, фильтрат упаривали

на роторе.

Продукт очищали, пропуская через короткую колонку с силикагелем, элюент-

бензол-эфир (3:1). Выход вещества из колонки контролировали с помощью

хроматографии на тонком слое (ТСХ). Растворитель отгоняли, получали 13,7

г. соединения с выходом 87 % от теоретического и 96 % от методики. [a]D

= -79 њ(C = 25, CHCl3). Литературные данные [1]: [a]D = -78 њ

Спектр ЯМР 1Н (d, м.д.): 1.80 м (CH3), 1.85 с (СН3), 3.34 с (СН3О), 3.45

д (СН2), 5.15 д (СН2). Спектр ЯМР 13С (d, м.д.): 19.71 (CH3), 49.43

(СН), 56.01 (СН3О), 58.95 (СН2), 76.66 (СН2), 77.00 (СН2), 77.32 (СН2),

170.84 (С=О).

Получение 3-метил-1-фенилтетрагидрохинолин-4-она

Для проведения данной реакции использовали круглодонную одногорлую колбу

с капельной воронкой, оснащенной хлоркальциевой трубкой. Реакционную

смесь перемешивали магнитной мешалкой.

В колбу помещали 0,8 мл (0.004моль)

1-(метакрилоил)-(S)-2-метоксиметилпирролидина в 20 мл дихлорэтана, при

перемешивании медленно прикапывали ангидрид трифторметансульфоновой

кислоты 0,74 мл (0,004 моль) в небольшом количестве дихлорэтана. Затем

прибавляли раствор дифениламина в количестве 0,5 г ( 0,003 моль) в 10 мл

дихлорэтана, при этом цвет реакционной смеси резко менялся от

бледно-желтой до ярко-оранжевой. К колбе с реакционной смесью

присоединяли обратный холодильник, снабженный хлоркальциевой трубкой, и

кипятили 3 часа. После чего выливали реакционную смесь в

колбу,содержащую интенсивно перемешиваемую смесь водного раствора KHCO3

и эфира. Перемешивание продолжали 3,5 часа, полноту протекания гидролиза

контролировали хроматографически. Отделяли органический слой, водный -

экстрагировали эфиром, вытяжки объединяли и сушили над безводным

сульфатом магния.

Продукт реакции очищали колоночной хроматографией. В качестве элюента

использовали бензол. За выходом соединения следили методом тонкослойной

хроматографии. Фракцию собирали, бензол отгоняли на роторе. Получили

0.3 г. соединения, выход 41 %, т.пл. 75 - 76 њС, [a]D = -106 њ(C = 1.3,

CHCl3).

Спектр ЯМР 1Н (d, м.д.): 1.201 и 1.218 д (3Н, СН3, JHH 6.87 Гц), 2.82 м

(СН), 3.58 д (СН2, JHH 12.01 Гц), 3.65 д (СН2, JHH 11.11 Гц), 3.77 д

(СН2, JHH 12.2 Гц), 3.8 д (СН2, JHH 7.17 Гц), 6.6 д (Н-8, JHH 8.51 Гц),

7.15 м (4Н), 7.18 м (Н-2', H-6'), 7.4 м (H-5', H-3'), 7.85 д (Н-5, JHH

1.75 Гц), 7.86 д (Н-5, JHH 1.68 Гц). Спектр ЯМР 13С (d, м.д.): 196.04

(С=О), 150.72 (С-1'), 145.797 (С-8), 57.03 (СН2), 41.29 (СН), 12.49

(СН3).

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Анализ литературных данных показал, что оптимальным путем получения

соединания - исходного на последней стадии - является описанная в работе

схема [1], в которой ключевыми являются приведенные ниже реакции.

3.1 Синтез 1-(метакрилоил)-(S)-2-метоксиметилпирролидина

В данной работе применялся наиболее распространенный метод

восстановления карбоновых кислот до спиртов - метод с использованием

алюмогидрида лития. Благодаря легкому переносу гидридных ионов на

карбоксильный атом углерода с комплексного гидрида металла, эта реакция

бузусловно заслуживает внимания, тем более ее осуществление

сопровождается высоким выходом конечного продукта.

Первая стадия реакции заключается в образовании комплексной алюминиевой

соли кислоты и выделяется 1 моль водорода.

Далее восстановление происходит путем последовательных переходов

гидридных ионов от алюминия к углероду. Таким образом, в результате

первого перехода образуется альдегид, на котором восстановление не

останавливается, а быстро идет дальше, до спирта.

Продукт реакции - комплексный алкоголят лития и алюминия - подвергается

затем гидролитическому расщеплению :

Обычно восстановление алюмогидридом лития проводят либо в диэтиловом

эфире, либо в THF. Последний чаще применяют в случае

трудновосстанавливаемых соединений из-за более высокой температуры

кипения. Растворитель абсолютируют перегонкой над натрием, так как

LiAlH4 легко гидролизуется.

Для алкилирования пролинола использовали метилиодид.

Чтобы избежать алкилирования по атому азота, его предварительно защищали

формильной группой.

Реакция сложного эфира метилформиата с сильными нуклеофилами, подобно

(S)-(+)-2-гидроксиметилпирролидину, хорошо изучена . На первой стадии

происходит нуклеофильная атака атома азота по электронодиффецитному

карбоксильному атому углерода. После чего происходит образование амида

Характеристики

Список файлов реферата