На основі продукту послідовних окислювальних трансформацій (+) - 3-Карена 4-формілпроізводного еноллактона кетокароновой кислоти отримані нові похідні 4-алкіліденоксазол-5-вона і 4,5-дігідроізоксазола, що містять оптично активний терпеновий фрагмент.

Анотація наукової статті з хімічних наук, автор наукової роботи - Касрадзе В. Г., Салимова Е. В., Єрмолаєва Н. А., Ципишева І. П., Бікжанов Р. Ф.


Область наук:
  • хімічні науки
  • Рік видавництва: 2009
    Журнал: Вісник Башкирського університету

    Наукова стаття на тему '(+) - 3-карен в синтезі гетероциклічних сполук терпенового ряду'

    Текст наукової роботи на тему «(+) - 3-карен в синтезі гетероциклічних сполук терпенового ряду»

    ?УДК 547.822.7

    розділ ХІМІЯ

    (+) - 3-КАРЕН У синтезі ГЕТЕРОЦИКЛІЧНИХ СОЕДИНЕНИЙ терпенового РЯДУ

    © В. Г. Касрадзе, Е. В. Салимова, Н. А. Єрмолаєва, І. П. Ципишева *,

    Р. Ф. Бікжанов, Л. В. Спіріхін, Ф. З. Галин, М. С. Юнусов

    Інститут органічної хімії Уфимського наукового центру РАН Росія, Республіка Башкортостан, 450054 г. Уфа, пр. Жовтня, 71.

    Тел. / Факс: +7 (347) 235 60 66.

    E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    На основі продукту послідовних окислювальних трансформацій (+) - 3-Карена - 4-формілпроізводного еноллактона кетокароновой кислоти отримані нові похідні 4-алкілі-деноксазол-5-вона і 4,5-дігідроізоксазола, що містять оптично активний терпеновий фрагмент.

    Ключові слова: (+) - 3-карен, еноллактон кетокароновой кислоти, 4-алкіліденоксазол-5-он, 1,3-диполярного циклоприєднання, 4,5-дігідроізоксазол.

    (+) - 3-карен широко використовується для отримання гетероциклічних сполук терпенового ряду, які знаходять застосування в якості напівпродуктів у синтезі біологічно активних сполук і хіральних лігандів в асиметричному каталізі [1].

    Метою даного дослідження є розробка шляхів синтезу нових гетероциклів з моно-терпенових фрагментом, що мають важливе практичне значення. В якості ключового з'єднання нами обраний продукт послідовних окислювальних трансформацій (+) - 3-Карена 1 - (Щ65) -4,7,7-триметил-3-оксабіцікло [4.1.0] гепт-4-ен-2-он (еноллактон кетокароновой кислоти) 2 [2]. Окислення 2 триразовим надлишком 8е02, на відміну від [3], призводить до альдегіду 3 в якості єдиного продукту.

    Нами встановлено, що альдегід 3 легко вступає в реакцію з гиппуровой кислотою під дією оцтового ангідриду, яка призводить до

    4-алкіліденоксазол-5-ону 4. У спектрі ЯМР З спостерігаються сигнали вуглецевих атомів екзоцікліче-ської подвійного зв'язку - 122,2 С1 і 146,1 С4, а також аз-лактонного циклу 165.1 С2 і 165.6 С5. Остаточно будова сполуки 4 доведено методом РСА.

    схема 1

    ,0

    SeO2 (3 екв.)

    толуол, 110 oC, 2 ч

    З метою отримання 4,5-дігідроізоксазолов, що містять у своїй структурі терпеновий фрагмент, олефінірованіем по Віттіг альдегіду 3 синтезований етил (2?) - 3 (7,7-диметил-2-оксо-3-оксабіцікло-

    [4.1.0] -гепт-4-ен-4-іл) акрілат 5, який втягнули в реакцію 1,3-диполярного циклоприсоединения.

    схема 2

    COOEt

    O

    O

    'O

    ^ -MeO-C6H4-CH = NOH

    0.8 M NaOCl, CH2Cl2, 5 oC,)))

    R

    O

    N

    \

    O

    N ^ R =, p-MeO-C6H4 '

    * Автор, відповідальний за листування

    ISSN 1998-4812 Вісник Башкирського університету. 2009. Т. 14. №2

    357

    Відповідний нітрілоксід генерували in situ з суміші син- і анти-оксимов анісової альдегіду дією 0.8 М водного розчину гіпохлориту натрію при ультразвуковому диспергуванні реакційної маси [4]. В якості основних продуктів реакції виділені етил-4- (7,7-диметил-2-оксо-3-оксабіцікло [4.1.0] гепт-4-ен-4-іл) -3- (4-ме-токсіфеніл) - 4,5-дігідроізоксазол-5-карбоксилат (6) (вихід 69%) і фуроксан 7.

    Структура 4,5-дігідроізоксазола 6 підтверджена даними ЯМР спектроскопії АН: дублетні сигнали протонів С4Н і С5Н спостерігаються в області 4.55 і 5.45 мд (J4-5 = 6.2 Гц), дублетних сигнал протона С5Н -в області 5.65 мд (J5-e = 4.8 Гц). Величина КССВ J4-5 =

    6.2 Гц відповідає транс-розташування протонів С4Н і С5Н. Фізико-хімічні константи фуроксана 7 відповідають літературним [5].

    експериментальна частина

    Спектри ЯМР 1Н і 13С записували на спектрометрі Bruker AM-300 з робочими частотами 300 і 75.47 МГц, відповідно, внутрішній стандарт -ТМС. Ультразвукову обробку реакційної маси здійснювали ультразвуковим диспергаторів УЗДН-2Т (44 кГц, 400 Вт) з занурювальним випромінювачем з конічною насадкою. Кути оптичного обертання вимірювали на поляриметрії Perkin Elmer 341 (А, = 589 нм) при 20 ° С в хлороформі. Індивідуальність і чистоту отриманих сполук контролювали методом ТШХ на пластинках «Сорбфіл» ПТСХ-АФ-В.

    (4Z) - {[(LR ', 6' S) -7,7-диметил-2-оксо-3-оксабі-цикло [4.1.0] гепт-4-ен-4-іл] -метілен} -2 феніл-1,3-оксазол-5 (4Н) -він (4).

    До розчину 0,8 г (4.80 ммоль) альдегіду 3 в

    25.8 мл оцтового ангідриду при перемішуванні додали 0,8 г (4.80 ммоль) гиппуровой кислоти і 0.66 г (4.80 ммоль) карбонату калію. Реакційну суміш перемішували протягом 5 год і залишили на ніч, потім упарити. Залишок розчинили в СН2С12, промили водою, сушили Na2SO4, упарити і хроматографіровалі на SiO2 (гексан: етилацетат = 4: 1). Отримали 1.07 г продукту 4 (72%) у вигляді кристалічної речовини світло-жовтого кольору. Т. пл. 162 ° С, [a] 20D-31.2 ° (з 0.85). Спектр ЯМР 'Н, CDCl3, 5, м. Д .: 1.09 с і 1.35 с (по 3Н, гем-СН3), 2.04 дд (1Н, С6'Н, J = 7.2 Гц, J = 6.0 Гц), 2.10 д (1 Н, СГН, J = 7.2 Гц),

    6.54 с (1 Н, С1ПН), 7.0 д (1 Н, С5'Н, J = 6.0 Гц), 7.457.63 м (3 Н, Ar), 8.12 д (2 Н, Ar, J = 8.5 Гц). Спектр ЯМР 1Н, CDCl3, 5, М.Д .: 15.97 (СН 3), 27.03 (СН 3), 25.74 (С7 '), 30.80 (С1'), 31.08 (С6 '), 115.53 (С5'),

    122.15 (С1 ''), 125.25 (С4 '), 128.83, 129.18, 130.31,

    134.06 (Ar), 146.12 (С4), 165.05 (С2), 165.59 (С5),

    166.54 (С2 '). Знайдено (%): З 69.23; Н 4.83; N 4.21. C18H15O4. Обчислено (%): З 69.89; Н 4.89; N 4.53.

    Етил (2?) - 3 (7,7-диметил-2-оксо-3-оксабіцікло-

    [4.1.0] гепт-4-ен-4-іл) акрілат (5)

    До розчину 1.00 г (6.02 ммоль) альдегіду 3 в 20 мл ТГФ при кімнатній температурі додали 2.10 г (6.02 ммоль) карбетоксіметілідентріфенілфосфо-рана, перемішували 6 годин. Реакційну масу упарити, залишок хроматографіровалі на SiO2 (гексан: етилацетат = 20: 1). Виділили 0.85 г (60%) продукту 5.

    Спектр ЯМР: Н, CDCl3, 5, М.Д .: 0.9 с (3Н, СН3);

    1.15 т (3Н, СН3 J = 7.0 Гц); 1.2 с (3Н, СН3); 1.85 дд (1Н, СН, J = 7.1 Гц, J = 5.0 Гц); 1.9 д (1Н, с1н, J = 7.1 Гц);

    4.1 кв (2Н, СН2, J = 7.0 Гц); 5.6 д (1H, С5Н, J = 5.0 Гц);

    6.2 д (1Н, С'Н, J = 15.5 Гц); 6.9 д (1Н, С2Н, J = 15.5 Гц). Спектр ЯМР 13С, CDCl3, 5, М.Д .: 13.8 (СН 3); 15.3 (СН 3); 26.8 (СН 3); 24.3 (C7); 29.7 (С1); 29.8 (C6); 60.5 (OCH3); 110.3 (C5); 119.8 (С2 '); 135.0 (С1 '); 146.6 (C4); 165.8 (COOEt); 173.0 (C2). Знайдено (%): З 68.93; Н 6.05; N 4.40. C18H19NO4. Обчислено,%: С 68.99; Н 6.11; N 4.47. Знайдено (%): З 67.09; Н 7.20. C14H18O4. Обчислено (%): З 67.18; Н 7.25.

    Етил 4- (7,7-диметил-2-оксо-3-оксабіцікло-

    [4.1.0] гепт-4-ен-4-іл) -3- (4-метоксифеніл) -4,5-ді-гідроізоксазол-5-карбоксилат (6) і 3,4-біс- (4-метоксифеніл) фуроксан (7).

    У реактор з занурювальним ультразвуковим зондом поміщали розчин 0.85 г (3.60 ммоль) ефіру 5 в 10 мл CH2Cl2, до якого в один прийом додавали

    15.8 мл 0.8 М водного розчину NaOCl. Реакційну масу обробляли ультразвуком, підтримуючи температуру близько 5 ° С, і протягом години додавали розчин 1.63 г (10.80 ммоль) оксима анісової альдегіду в 15 мл CH2Cl2. Після закінчення реакції (контроль - ТШХ) водний шар відокремили, екстрагували хлористим метиленом (5 * 10 мл). Органічні шари об'єднали, сушили MgSO4, потім упарити і хроматографіровалі на SiO2 (гексан: етилацетат = 20: 1), виділили 0.90 г ізоксазо-ла 6 (69%) і 0.32 г фуроксана 7 [5].

    (6): Т. пл. 117 ° С, [a] 20D + 180.6 °. Спектр ЯМР 'Н, CDCl3, 5, М.Д .: 1.0 с (3Н, СН3); 1.15 т (3Н, СН3, J = 7.1 Гц); 1.27 с (3Н, СН3); 1.80 дд (1Н, С6'Н, J = 7.3 Гц, J = 5.0 Гц); 1.9 д (1Н, СГН, J = 7.3 Гц); 3.8 с (3Н, ОСН3); 4.15 кв (2Н, СН2, J = 7.1 Гц), 4.56 д (1Н, С4Н, J = 6.2 Гц); 5.35 д (1H, H5, J = 6.2 Гц); 5.62 д (1Н, С5'Н, J = 5.0 Гц); 6.85 д (2H, Ar, J = 8.2); 7.2 д (2H, Ar, J = 8.2). Спектр ЯМР 13С, CDCl3, 5, М.Д .:

    13.8 (СН 3); 15.3 (СН 3); 26.8 (СН 3); 24.3 (C7 '); 29.7 (С1 '); 29.8 (C6 '); 55.3 (OCH3); 56.6 (C4); 62.2 (CH2); 83.1 (C5); 102.8 (C5 '); 114.0 (2СН, Ar); 120.3 (С, Ar);

    128.7 (2СН, Ar); 146.0 (C4 '); 153.5 (C3); 161.3 (С, Ar); 165.8 (COOEt); 168.59 (C2 '). Знайдено (%): З 68.93; H 6.05; N 4.40. C18H19NO4. Обчислено,%: С 68.99; H 6.11; N 4.47.

    Робота виконана за підтримки гранту президента РФ для провідних наукових шкіл НШ-1725.2008.3 і гранту РФФД 08-03-90265-Узб_а.

    ЛІТЕРАТУРА

    1. Fliur Z. Macaev, Andrei V. Malkov // Tetrahedron. 2006. V. 62. P. 9.

    2. Галин Ф. З., Куковінец О. С., Шерешовец В. В., Сафіуллін Р. Л., Куковінец А Г., Кабальнова Н. Н., Касрадзе В. Г., Заріпов Р. Н., Каргапольцева Т. А, Кашина Ю. А., Толстіков Г. А. // Журнал органічної хімії. 1996. Т. 32. Вип. 10. С. тисячі чотиреста вісімдесят дві.

    3. Гімалова Ф. А, Селезньова Н. К., Міфтахов М. С. Синтез (1R, 6S) -ціс-7,7-диметил-4-форміл-3-оксацікло [4.1.0] гепт-4-ен -2-вона // Журнал органічної хімії. 2006. Т. 42. Вип. 8. С. 1267.

    4. Єрмолаєва Н. А., Ямілева З. З., Гайзетдінов Р. Ю., Ци-пишева І. П., Юнусов М. С. // Сучасні тенденції в органічному синтезі і проблеми хімічної освіти: тез. доп. IV міжнародній молодіжній конференції з органічного синтезу. СПб, 2005. С. III-76.

    5. Хмельницький Л. І., Новіков С. С., Годовикова Т. І. Хімія фуроксанов: будова і синтез. М .: Наука, 1996. -383 с.

    Надійшла до редакції 27.03.2009 р.


    Ключові слова: (+) - 3-КАРЕН / ЕНОЛЛАКТОН КЕТОКАРОНОВОЙ КИСЛОТИ / 4-АЛКІЛІДЕНОКСАЗОЛ-5-ОН / 3-диполярного циклоприсоединения / 5-ДІГІДРОІЗОКСАЗОЛ.

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити