Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Реакции карбонильных соединений с олешнами под действием солей и комплексов переходных металлов (Литературный обзор) 6
1.1. Нуклеофильное аллильное замещение 8
1.2. Нуклеофильное окислительное присоединение 16
1.3. Гомолитическое алкилирование карбонильных соединений 24
1.4. Гомолитическое окислительное присоединение 32
1.4.1. Синтез ненасыщенных карбонильных соединений 32
1.4.2. Синтез лактонов 36
1.4.3. Синтез ддгадрофуранов 38
ГЛАВА II. Окислительное присоединение 1,3-дикарбонильных соединений к олефинам и ацетиленам под действием ацетатов ма(ш), со(ш) и системы Mn(0Ac)3/LTCL 42
II.І. Изучение закономерностей реакции окислительного присоединения ацетилацетона к 1-гексену 42
II.2. Синтез хлорсодержащих аддуктов на основе реакции окислительного присоединения 1,3-дикар-бонильных соединений к олефинам и ацетиленам под действием системы Міг(0Ас)зЛ«CI 53
ГЛАВА III. Синтез функционалбнозамещеиных циклопропанов 64
III.І. Внутримолекулярное нуклеофильное замещение под действием оснований 66
III.2. Восстановительная циклизация дихлорзамещенных карбонильных соединений металлаческим цинком 73
ГЛАВА IV. Экспериментальная часть 80
Выводы 102
Литература 104
- Нуклеофильное окислительное присоединение
- Синтез лактонов
- Синтез хлорсодержащих аддуктов на основе реакции окислительного присоединения 1,3-дикар-бонильных соединений к олефинам и ацетиленам под действием системы Міг(0Ас)зЛ«CI
- Восстановительная циклизация дихлорзамещенных карбонильных соединений металлаческим цинком
Введение к работе
Реакция гомолитического окислительного присоединения карбонильных соединений к олефинам под действием солей переходных металлов применялась, ранее, в основном, для синтеза непредельных продуктов и У лактонов. Вместе с тем, можно было ожидать при изменении строения исходных реагентов и условий реакции селективного образования 4,5-дигидрофуранов, фуранов или функциональнозаме-щенных карбонильных соединений. В связи с этим изучение гомолитического окислительного присоединения карбонильных соединений по кратным углерод-углеродным связям (С=С и СгС), влияния природы растворителя, нуклеофильных добавок и других факторов на направление этой реакции представляло актуальную задачу.
Цель настоящей работы - изучение влияния условий и строения исходных реагентов на направление и селективность реакции гомолитического окислительного присоединения 1,3-дикарбонильных соединений (ацетилацетона, ацетоуксусного, малонового и хлормалонового эфиров) к олефинам (1-алкенам, циклогексену, норборнену, метилак-рилату, акрилонитрилу) и ацетиленам, а также разработка новых подходов к синтезу функциональнозамещенных циклопропанов и фуранов.
Первый этап исследования состоял в изучении закономерностей реакции окислительного присоединения под действием ацетатов Міг(Ш) или Со(Ш) в различных средах на примере реакции ацетилацетона с І-гексеном. В результате найдены условия селективного получения замещенных 4,5-дигидрофуранов, а также обнаружено новое направление реакции - образование в присутствии хлорид-ионов моно- или дихлорзамещенных карбонильных соединений.
Впервые осуществлено присоединение ацетилацетона к ацетилену, фенилацетилену и 1-гексину под действием ацетата Mrv(III) с об - 5 разованием фуранового цикла.
Предложен механизм реакции, включавдий гомолитическое присоединение енолятного лиганда по кратной связи в координационной сфере иона металла и окисление алкильного или винильного аддукт--радикала до карбокатионного интермедиата. Циклизация последнего или взаимодействие с нуклеофилом приводит к конечному продукту.
На основе найденной реакции 1,3-дикарбонильных соединений с олефинами под действием системы Ma(0Ac)/UCl разработан препаративный метод синтеза у-хлор- и с , -дихлорзамещенных карбонильных соединений, являющихся удобными синтонами для получения функциональных производных циклопропана и фурана.
Действием оснований или металлического цинка на ,}(-ди-хлоркарбонильные соединения осуществлены препаративные синтезы 1-ацетил-, 1-этоксикарбонил-1-хлорциклопропанов и различных гем--дифункциональнозамещенных циклопропанов - соединений, применяемых в синтезе природных веществ (простагландинов), а также лекарственных препаратов на основе пиразола, изоксазола, барбитуровой кислоты.
Настоящая работа состоит из четырех глав. Представленный в главе I литературный обзор посвящен гетеролитическим и гомолити-ческим реакциям карбонильных соединений с олефинами под действием солей и комплексов переходных металлов. Глава П посвящена окислительному присоединению 1,3-дикарбонильных соединений к оле-финам и ацетиленам под действием ацетатов Мп.(Ш), Со(Ш) и системы Мю(0Ас)з/ЬіСІ. В главе Ш представлены данные по синтезу функционально замещенных циклопропанов. Экспериментальная часть диссертации описана в главе ІУ.
Нуклеофильное окислительное присоединение
Ниже приведены конкретные примеры использования реакции нуклеофильного окислительного присоединения карбонильных соединений к олефинам в органическом синтезе. Использование данной реакции в синтезе непредельных карбонильных соединений подробно изучено Хегедусом с сотр.[I9-2I] . Ый- енолят-анион
Как следует из таблицы 2 наиболее реакционноспособны олефины с повышенной электронной плотностью на двойной связи. Например, А -винилацетамид реагирует с малонат-анионом, давая соответствующий аддукт (46) с выходом 88$, в то время как метилакрилат неактивен в тех же условиях [19]. Введение ГШ?А в систему PdCgtCHgChOg--EtgM, позволило провести реакцию окислительного присоединения к олефинам "жестких" енолят-анионов (последние 3 примера в табл.2), причем в этих случаях изменяется направление нуклеофильной атаки: если с "мягкими" нуклеофилами преобладает атака по наиболее замещенному атому углерода двойной связи [аддукт (46)], то с "жесткими" - по наименее замещенному атому углерода [аддукт (47)] . По мнению авторов, изменение направления атаки связано с тем, что "жесткие" нуклеофилы, вероятно, первоначально образуют аксоалкил-палладиевые комплексы; в случае же "мягких" енолят-анионов атаке подвергается непосредственно комплекс (А). Окислительное присоединение малонат-аниона к стиролу под действием Pd(acac)2 приводит к аддукту (49) (выход 18%) в результате перегруппировки первоначально образующегося ду -непредельного аддукта (48) [22]. (51) Циклический комплекс (51) не был выделен, однако аналогичный, но более простой по строению комплекс (54) удалось выделить в сходной реакции диметилаллиламина с малонат-анионом[25]. олефинам сопровоадается циклизацией. Так, реакция стирола с аце тилацетоном под действием PdCl.2 в уксусной кислоте протекает с Последующий распад комплекса (58) дает, в зависимости от условий, различные продукты. Так, в результате атаки метилсульфо-нилкарбанионом (изУаН и ДМСО) происходит отрыв х:-атома водорода малоната; в результате получается замещенный циклопропан (59).
При взаимодействии комплекса (58) с малонат-анионом образуется замещенный бицикло Гз.З.ОІоктан (60). При использовании в качестве нуклеофила алкоголята щелочного металла происходит восстановление комплекса (58) до 4-циклоокте-нилмалонового эфира(61). (58)СН(С0ОГ& Окислительное присоединение ацетилацетона к олефинам под действием солей Н Ш), Т1(Н1) и РЦІУ) также протекает через стадию образования алкилметаллического интермедиата (45) [29-31] , причем его распад в зависимости от условий может приводить к различным продуктам, как показано ниже на примере распада ТІ-органического производного (62) [29]. Основным продуктом распада (62) в кислой среде является замещенный дигидрофуран. Его выход составляет 22$ при R =Ни 69$ при R = Ph.. Аналогично протекает реакция ацетилацетона со стиролом под действием РІ)(0Ас) в уксусной кислоте[30]. В результате образуется смесь изомерных дигидрофуранов (63) и (64) в отношении 2:1. Суммарный выход аддуктов (63) и (64) 7-13$. В неполярном растворителе, например бензоле, образуется только один изомерный дигидрофуран (63) (выход 25$). В отличие от реакции под действием Tl(0Ac)g и Рб(ОАс) , распад алкилметаллического комплекса (65), полученного в системе этилен-асасН-Н (0Ас)2 , наиболее селективно протекает в присутствии основания, например 10$-ного водного раствора КОН; при этом единственным продуктом реакции является циклопропан, выход 31$ [зі].
Синтез лактонов
Синтез лактонов В результате окислительного присоединения уксусной кислоты к олефинам под действием Ма(0Ас)3 [68-72,74] , а также солей Се(1У), V(У)[72,73]и Р&(1У)[73,75] образуются замещенные f-бутиро-лактоны (табл.8). Необходимым условием успешного протекания реакции является применение в качестве сорастворителя уксусного ангидрида или - 37 введение в систему ацетата калия. Реакция протекает, как считают авторы [72], через стадию образования радикала СЕ СООН с предварительной енолизацией уксусной кислоты. х Растворитель -АсОН. Температура 115-135. Выход на окислитель а один изомер; " два изомера в отношении 1:5. Замена уксусной кислоты на пропионовую в реакции со стиролом позволила селективно получить 2-метил-4-фенилбутиролактон.
Окислитель 1 Выход. % Ма(0Ас)3 41 [72] Се(0Ас)4 60 [73] 1.4.3. Синтез дигидрофуранов Взаимодействием -дикетонов и -кетоэфиров с олефинами под действием ацетатов Mn?(ffi) и Со(Ш), а также системы Ма(0Ас)3 / / Си(0Ас 2 был осуществлен синтез заглещенных 4,5-дигидрофуранов [55,76]. Предполагаемый авторами механизм реакции представлен следующей схемой на примере реакции ацетилацетона с изобутиленом -// В пользу гомолитического механизма реакции свидетельствует селективное образование 5-алкил(арил)-4,5-дигидрофуранов, так как в гетеролитической реакции ацетилацетона со стиролом в присутствии ацетатов Рс(Ш)[2б], ТІ Ш)[29] и РЬ(1У)(30] образуется либо дигидрофуран с алкильным (арилышм) заместителем в положении 4, либо смесь обоих изомеров. х Растворитель - АсОН. Температура - 45. Выход на Мп(Ш) Таким образом, как показывает рассмотрение вышеприведенных данных, реакции карбонильных соединений с олефинами под действием солей и комплексов переходных металлов нашли достаточно широкое применение в синтетической органической химии. Однако, в литературе описано ограниченное число примеров гомолитического окислительного присоединения 1,3-дикарбонильных соединений к оле-финам, не проводилось подробное исследование реакции, не изучалось влияние условий на направление ее протекания. Шесте с тем, такие реакции, протекающие в мягких условиях и приводящие к образованию новой связи С-С, представляют существенный интерес с точки зрения их использования в органическом синтезе, прежде всего - 41 сложных полр ункциональных соединений. В данной работе нами подробно исследованы реакции гомолити-ческого окислительного присоединения 1,3-дикарбонильных соединений к различным нецредельным соединениям под действием Ма(0Ас)д и ранее не применявшейся окислительной системы Mn(OAc) главе результаты относятся к изучению окислительного присоединения 1,3-дикарбонильных соединений к олефинам и ацетиленам, нахождению условий селективного образования функционально замещенных дигидрофуранов, разработке препаративного способа получения f-хлор- и -дихлорзамещенных аддук-тов 1,3-дикарбонильных соединений с олефинами, из которых нами синтезированы различные функциональнозамещенные циклопропаны (глава Ш). П.І.
Изучение закономерностей реакции окислительного присоединения ацетилацетона к 1-гексену Ранее сообщалось об образовании функциональнозамещенных ди-гидрофуранов из 1,3-дикарбонильных соединений и 1-алкенов, однако реакция протекала неселективно [29,30,76,77]. Вместе с тем, функциональнозамещенные дигидрофураны представляют значительный интерес как полупродукты в органическом синтезе [78], в частности, циклопропановых соединении [79,80]. Для нахождения условий селективного образования дигидрофура-нов в качестве модельной нами выбрана реакция ацетилацетона (асасН) с 1-гексеном, протекающая под действием ацетатов Ма(Ш) или Со(Ш). Было изучено влияние различных факторов (концентрации окислителя, растворителя, соотношения реагентов и др.) на селективность реакции. При использовании в качестве растворителя избытка асасН образование дигидрофурана не наблюдается. Продуктами реакции в этом случае являются З-ацетил-2-нонанон (I) [55] и насыщенный аддукт асасН с двумя молекулами 1-гексена - 3-ацетил-5-бутил-2-ундека - 43 нон (2) (опыт І). В среде полярного растворителя (АсОН) из асасН и І-гексена под действием ацетатов Ма(Ш) и Со(Ш) наряду с кетонами (I) и (2) образуется 2-метил-3-ацетил-5-бутил-4,5-дигидрофуран (3) (опыт 2). Нами установлено, что наличие олефина оказывает существенное влияние на скорость восстановления металла. Без добавления олефина ацетаты Міг(Ш) и Со(Ш) реагируют с асасН крайне медленно. Так, при 70 в АсОН, содержащей 0,5 моль/л Міг(0Ас)д и 0,5 моль/л асасН, полное превращение Міг(Ш) в Міг(П) происходит только за 4 ч, а в присутствии 1,0 моль/л 1-гексена реакция заканчивается за 20 минут. По-видимому, в исследуемой реакции олефин выступает не только в качестве акцепторов радикалов (П), как это постулировалось ранее[55,76], но и способствует гомолизу связи Мгг(Ш)-асас через промежуточное образование -комплекса (Ш) (схема І). В этом случае при распаде комплекса (Ш) энергия, затрачиваемая на гомо-лиз связи Ма(Ш)-асас, частично компенсируется образованием новой связи G-C в аддукт-радикале (ІУ). Приведенный механизм аналогичен предложенному ранее для реакции окислительного присоединения альдегидов к олефинам[34] , 1,3-дикарбонильных соединений к диенам [81], ацетона к ароматическим соединениям [82] под действием ацетата Мп(Ш), а также для полимеризации/олефинов инициированной Ма(асас)3[83,84]. Маршрут реакции асасН с 1-гексеном, включающий образование свободного ацетилацетонатного радикала (П)[55,76]и его последую - 44 - 45 щее присоединение к олефину, не может быть полностью исключен, но в исследуемых условиях он не играет, по-видимому, существенной роли. Как следует из рис. I, селективность образования дигидрофура-на (3) увеличивается с ростом начальной концентрации окислителя: ацетата Мп(Ш) и Со(Ш). [Окислитель], моль/л Рис. I. реакция протекает недостаточно селективно. Так, выход продукта присоединения дихлормалонового эфира к метилакри-лату составляет 39$, дихлорацетоуксусного эфира к 1-гексену -25$, а аддукт асасН с 1-алкенами получить вообще не удалось. Нами разработан общий метод синтеза oc,f -дихлорзамещенных карбонильных соединений, основанный на реакции окислительного присоединения 1,3-дикетонов, кетоэфиров и производных 1,3-дикар-боновых кислот с олефинами и ацетиленами под действием системы
Синтез хлорсодержащих аддуктов на основе реакции окислительного присоединения 1,3-дикар-бонильных соединений к олефинам и ацетиленам под действием системы Міг(0Ас)зЛ«CI
В литературе описан лишь один способ получения «;у -дихлор-замещенных 1,3-дикарбонильных соединений, основанный на реакции дихлоридов общей формулы ЕСОСС СОЕ (К,к = СН3, 002) с олефинами в присутствии катализатора - Fe (СО)(растворитель - ДЖА) [89-91] . Однако эта реакция протекает недостаточно селективно. Так, выход продукта присоединения дихлормалонового эфира к метилакри-лату составляет 39$, дихлорацетоуксусного эфира к 1-гексену -25$, а аддукт асасН с 1-алкенами получить вообще не удалось. Нами разработан общий метод синтеза oc,f -дихлорзамещенных карбонильных соединений, основанный на реакции окислительного присоединения 1,3-дикетонов, кетоэфиров и производных 1,3-дикар-боновых кислот с олефинами и ацетиленами под действием системы Мгг(0Ас)3 /LiCL . Реакция асасН с этиленом протекает аналогично реакции асасН с I-гексеном (разд. П.І) и приводит к 3-ацетил-3,5-дихлор-2-пентБ - 54 нону (7) (опыт 24). (7) 3C$ Основной продукт реакции ацетоуксусного эфира с 1-гексеном под действием системы Mn(0Ac)3 /LiCl - этиловый эфир 2-ацетил--2,4-дихлороктановой кислоты (8) [смесь диастереомеров (2:3)]. Реакция протекает, очевидно, так же, как и при взаимодействии асасН с 1-гексеном, т.е. в данном случае через промежуточное образование хлорацетоуксусного эфира (УШ). Кроме urf -дихлорида (8) образуется небольшое количество 2- іетил-3-зтоксикарбонил-5--бутил-4,5-дигидрофурана (9) (опыт 25). Взаимодействие малонового эфира с 1-гексеном под действием системы Ма(0Ас)з ДМ приводит к образованию смеси (2-хлоргек-сил)малонового эфира (10) и (2-хлоргексил)хлормалонового эфира (II). Образование значительного количества -хлорида (10) может быть объяснено тем, что в ряду радикалов СН3С(0)СНС(0)СН3 , СН3С(0)СНС00С2Н5 и CgHgCXKOCHCOOCy последний наиболее электрофилен.
Вследствие этого, его окисление до хлормалонового эфира (IX), через который очевидно образуется /-дихлорид (II), наиболее затруднено. Отношение продуктов (10) и (II) зависит от соотношения исходных реагентов (табл. 3). В результате проведенного исследования были найдены условия селективного образования /-хлорида (10) (опыт 29). Таблица 3 Зависимость отношения продуктов (10)/(11) от соотношения исходных реагентов а ЛЬ В опытов - 56 Вместе с тем, варьированием условий не удается направить реакцию малонового эфира с І-гекееном в сторону селективного образования ot,f -дихлорида (II). С целью препаративного получения ,\[" -дихлорида (II), а также других с/, -дихлорозамещенных 1,3-диэфиров, нами осуществлено окислительное присоединение хлормалонового эфира к 1-гексе-ну, акрилонитрилу, метилакрилату и норборнену с помощью системы Міг(0Ас)3 /IfCL (табл. 4) (опыты 30-33). - 57 2,З-Дихлорнорборнан (15) - продукт окислительного хлорирования. Его образование протекает, вероятно, по механизму, сходному с механизмом окислительного ацетоксидирования стильбена ацетатом Мп(Ш)[92]. Окислительное хлорирование циклического олефина наблюдается и в реакции асасН с циклогекоеном под действием системы Mn(0Ac)g/ /LiCl -адцукт (17). Однако, основным отличием этой реакции от взаимодействия асасН с этиленом и 1-гексеном под действием той же системы, является образование в качестве продукта окислительного присоединения дикетона (16), содержащего только один атом хлора в Y-положении. Кроме соединений (16) и (17) образуется также 3-аце-токсициклогексен (18) (опыт 34). По всей видимости, циклогексен, обладающий более нуклеофиль-ной двойной связью, способен лучше координироваться по атому металла. Вследствие этого, возникновение -комплекса (X) (схема 4) и его последующее превращение в f-хлорид (16) происходит быстрее, чем хлорирование асасН - первая стадия образования d, -ди - 58 хлорида (схема 2). Циклизация карбокатиона (XI) (схема 4) в соответствующий дигидрофуран не наблюдается, вероятно, из-за стери-ческих препятствий.
Попытки ввести атом хлора в оС-положение к карбонильной группе -монохлорида (16) действием на него системы Ma(0Ac)o / /LiСІ или Ма(0Ас)3 /C CLZ не увенчались успехом, вероятно, также из-за пространственных препятствий. В отсутствие асасН окисление циклогексена системой Mrt(0Ac)g / LjCL приводит к транс-1,2-дихлорциклогексану (17) с выходом 81$, причем 3-ацетоксициклогексен (18) не образуется (опыт 35). Образование эфира (18) в присутствии асасН можно объяснить гомолитическим отрывом водорода от циклогексена и окислением З-циклогексенильного радикала (ХП) ацетатом Ма(Ш) (схема 4). Аналогичный механизм предложен ранее для окислительного ацетоксили-рования циклогексена ацетатом Ма(Ш) в присутствии альдегида[93] или KB [94]. - 59 При взаимодействии асасН со стиролом в присутствии LiC-L основным продуктом реакции, как и без добавления хлорида лития [55], является 2чяетил-3-ацетил-5-феішл-4,5-дигидрофуран (19) (опыт 36).
Вероятно, стирол, так же как и циклогексен, обладает большей склонностью, чем этилен и 1-гексен, к координированию ионом марганца. Кроме того, стирол наиболее активен из исследованных олефинов в реакциях гомолитического присоединения, вследствие образования стабилизированного бензильного радикала [95], в данном случае аддукт-радикала (ХШ) (схема 5). Окисление аддукт-радикала (ХШ) до карбокатионного интермедиата- (ХІУ) приводит к дигидрофурану (19) (схема 5). Таким образом, как следует из полученных данных, реакция 1,3-дикарбонильных соединений с различными олефинами под действием системы Міг(0Ас)д / UU может быть избирательно осуществлена по одному из следующих направлений в зависимости от строения исходных реагентов и условий реакции: X , У = CH3 , 0G2H5 . Z= H или Gl. Направление (а) реализуется в реакциях асасН и ацетоуксусного эфира с этиленом и 1-алкенами, а также хлормалонового эфира с 1-гек-сеном, акрилонитрилом, метилакрилатом и норборненом; направление (б) - в реакциях малонового эфира с К-алкенами и асасН с циклогек-сеном; направление (в) - в реакции асасН со стиролом. Существенный интерес представляло изучение возможности окислительного присоединения 1,3-д и -карбонильных соединений к алкинам. Нами впервые осуществлена реакция окислительного присоединения асасН к алкинам (ацетилену, 1-пентину, фенилацетилену) под действием Мп(0Ас)3. В результате реакции образуются 2-метил-З-аце-тил-5-алкил(арил)фураны (20)-(22) (опыты 37-39). Выход фуранов (20)-(22) в расчете на окислитель - 5-8$. Их образование происходит, вероятно, по схеме 6. Введение в реакционную среду CFgCOOH не приводит к увеличению выхода продуктов присоединения, что связано, по-видимому, с лабильностью фуранов в кислых средах [96].
Введение LiCL в систему асасН + I-пентин + Mn(0Ac)g , в отличие от реакции окислительного
Найденная реакция, несмотря на низкий выход получаемых продуктов, имеет принципиальное значение, так как открывает новый путь синтеза фуранового кольца из таких доступных веществ, как I,3-дикарбонильные соединения и ацетилены. Реакция окислительного присоединения хлормалонового эфира к I-гексину под действием системы Mri(0Ac)g /liCl приводит к смеси -хлор- и и, -дихлораддуктов (23) и (24) в отношении 2:1 (ГЖХ) (опыт 40). Образование значительного количества ct-хлорида (23) объясняется тем, что промежуточный винильный аддукт-радикал (ХУ) легче отрывает водород от Н-донора, чем алкильные радикалы (в реакции хлормалонового эфира с алкенами)[97]. то По данным ПМР и ЯМР- С о(_-монохлорид (23) представляет собой смесь цис- и транс-изомеров, a ,у -дихлорид (24) образуется в виде единственного изомера, для которого на основании рассмотрения пространственных моделей постулирована менее пространственно затрудненная конфигурация.
Восстановительная циклизация дихлорзамещенных карбонильных соединений металлаческим цинком
Метод іуставсона[126,127]является одним из традиционных методов синтеза циклопропанов и основан на реакции 1,3-элиминирова-ния ( {-элиминирования) двух атомов галогена под действием металлического цинка с образованием новой С-С связи [І28-ІЗІ]: Л-ХпНеЛс, Обычно в качестве исходных соединений в этой реакции применяют 1,3-дибромпроизводные, тогда как 1,3-дихлориды практически не использовались. В настоящей работе метод іуставсона впервые применен для синтеза гем-дифункциональнозамещенных циклопропанов. Циклизацией оС, -дихлорида (4) под действием металлического пинка в водно-метанольной среде синтезирован 1,1-диацетил-2--бутилциклопропан (43) (опыт 60). Аналогично, из oCtf -дихлорида (8) получен 1-этоксикарбонил-1 -ацетил-2-бутилциклопропан (44) [смесь изомеров (1,5:1)] (опыт 61). Продукт (44) далее был омылен в І-ацетил-2-бутилциклопропанкарбо-новую кислоту (45)[смесь изомеров (1:1)] с выходом 55$ (опыт 62). В отличие от ,/ -дихлоридов (4) и (8) , [ -дихлорид (II) восстанавливается пинком в среде водного метанола неселективно; при этом получается замещенный циклопропан (37) и продукт восстановления исходного дихлорида - /нйонохлорид (10) .Применение в ка честве растворителя сухого ДМСО позволило осуществить селектш?" ную циклизацию дихлорида (II) в замещенный циклопропан (37) (опыт 63). Восстановление цинком сходного по строению , -дихлорида (34) дает единственный продукт - этиловый эфир 4-хлороктановой кислоты (46) независимо от природы растворителя (в водном метаноле и сухом ДМСО получены сходные результаты) (опыт 64).
При действии цинка в среде водного метанола на соответствующую , "-дихлоркарбоновую кислоту (35) с выходом 57$ выделен 5-бутил--2-бутанолид (48) (опыт 65).Вероятно, промежуточно образуется )(-хлороктановая кислота (47), циклизация которой приводит к лак-тону (48). Действием цинка в среде сухого ДМСО осуществлена циклизация «гС -дихлорида (13) - продукта окислительного присоединения хлор-малонового эфира к метилакрилату (опыт 66).В результате этой реакции получен циклопропан, содержащий три функциональных заместителя - 1,1-диэтоксикарбонил-2-метоксикарбонилциклопропан (49). Данная реакция интересна и тем, что соединение (49) образуется с высоким выходом, несмотря на наличие в \ -положении метоксикарбо-нильной группы, затрудняющей элиминирование хлораниона. Таким образом, получаемые из доступных соединений в одну стадию замещенные 4,5-дигидрофураны и ,Х -дихлоркарбонильные соединения оказались удобными синтонами: они способны под действием оснований селективно циклизоваться в функциональнозамещен-ные хлорциклопропаны или производные фурана, а под действием металлического цинка - в гем-дифункциональнозамещенные циклопропаны: ледует из приведенных выше данных, каждое из этих направлений может быть использовано для препаративного получения указанных производных циклопропана и фурана.
Карбонильные соединения. Ацетилацетон, ацетоуксусный и малоновый эфиры - реактивы марки "ч" и "чда", высушивали и дополнительно очищали перегонкой в токе инертного газа непосредственно перед использованием в реакции. Хлормалоновыи эфир получали хлорированием малонового эфира [132], т.кип.221-222. Алкены. Этилен - производства Бакинского НПЗ, содержание основного вещества - 99,9% об. 1-Гексен, 1-гептен, 1-октен, цик-логексен, стирол, норборнен, акрилонитрил, метилакрилат - реактивы марки "ч", дополнительно очищали перегонкой. Алкины. Ацетилен - содержание основного вещества - 99,8% об. I-Пентин, 1-гексин, фенилацетилен - реактивы Пермского государственного фармацевтического института. Растворители. Уксусная кислота - "ледяная". Диэтиловый эфир, диметилсульфоксид, бензол, метанол, гексан, пиридин, хлороформ -товарные продукты. Диметилсульфоксид перед использованием высушивали и очищали по методике [133]. Пиридин предварительно перегоняли над гранулами КОН [133,134]. Кислоты. Концентрированные серная и соляная кислоты - реактивы марки "ч". Трифторуксусная кислота - реактив марки "чда". Соли. Міг(0Ас)д-2Н20 получали по методике [135]. Содержание Мп(Ш) в соли по данным цериметрического анализа [136] 19-20% (рассчитано 20,5%). Со(0Ас)20Н получали по методике [іЗб]. LiCL- HgO - товарный реактив марки "хч". 1 С( получали прокаливанием водной соли при температуре Ю0-150С. Методы анализа Газожидкостная хроматография. Анализы осуществляли на приборе ЛХМ-8МД(5) с пламенно-ионизационным детектором. Использовали - 81 - 3 мм и длиной 2-3 м. Колонка I. ПЭГ-40М (10$) на хромосорбе 0-. Колонка 2. Е-30 (5$) на хроматоне А/- /У # $. Колонка 3. ХЕ-60 (5$) на хроматоне ysV-Md &f. Колонка 4. 1,2,3-трис(,-этокси)пропан на хроматоне //-./Л / Содержание продуктов в реакционной смеси определяли с использованием внутренних стандартов. Спектры ПМР получены на спектрометрах "Те /ос-Ъ$- 467", пТег/сс -BS-497", иШ д -ДА-60-IL" и п/5 -\ М-250"; растворители СС1 и CDClg, внутренний стандарт - ІВДС или ТМС. Величины химических сдвигов даны в о -шкале. Спектры ЯМР- С получены на приборах " Чыъсип -\)cp-60" (рабочая частота 15,08 Мгц) и "вгысЛеъ - М-250" (рабочая частота 62,89 Мгц) в импульсном режиме с Фурье-преобразованием. Растворитель - CPClg. ИК-спектры веществ записаны на приборе "U"R-20" в тонком слое или в таблетках KB?.. Масс-спектры веществ сняты на масс-спектрометре "УосЫссп, --МАТ-СН-6" с использованием системы непосредственного ввода вещества в ионный источник при 70 эВ. Эталонные образцы Гексан, тридекан, октадекан, 2-октанон, 4-додеканон, 2-пен-тадеканон - реактивы марки "хч". 3- Ацетил-2-ундеканон [ 55], 2-ме-тил-3-ацетил-5-алкил(арил)-4,5-дигидрофураны [137], 2-метил-З-аце-тилфуран [138], 3-хлор-2,4-пентандион и 3,3-дихлор-2,4-пентанди-он [139], 3-ацетоксициклогексен [93] и транс-1,2-дихлорциклогек-сан [140 ] синтезировали по описанным методикам.
Реакция окислительного присоединения ацетилацетона к 1-гекеену (разд. П.І.) Опыт І. В металлическую ампулу загружали 50 г (0,5 моля) асасН, 4,2 г (0,05 моля) 1-гексена и 6,7 г (0,025 моля) Мгг(0Ас)д«2Й20. Смесь перемешивали 8 ч при П0С. Охлаждали, отфильтровывали от Ma(0Ac)g и перегоняли в вакууме. Выделено 1,1 г (25$) З-ацетил-2-нонанона (I) и 0,8 г (13$) 3-ацетил-5-бутил-2-ундеканона (2). 3-Ацетилг2 нонанон_(1). Т.кип.110-112(0,6 мм). Спектр IMP (S\ м.д.): 0,91 м (CH3AU), 1,1-1,5 м (5СН2), 1,97 с (СН3С=С), 2,13 с (СН3С=0), 3,56 т (СН), 16,55 с (ОН). Содержание енольной формы »20$ (в СС14). Ж-спектр О, см""1): 1702 (С=0), 1600 (С=С). 3-Ацетил-5-бхтилг22іундеканон__(2). Т.кип. 128-130(0,6 мм). Спектр IMP (, м.д.): 1,5-1,8 м (СН), 1,95 с (СН3С=С), 2,05 с (СН3С=0), 3,57 т /СН(С0)2/, 16,7 с (ОН). Содержание енольной формы »45$ (в СС14). Ж-спектр (0, см"1): 1700 (С=0), 1600 (С=С). Опыт 2. В колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружали раствор 80,4 г (0,3 моля) Міг(0Ас) 2 0 в .350 мл АсОН, 30 г (0,3 моля) асасН и 25,2 г (0,3 моля) 1-гексена. Реакцию проводили при 60С до исчезновения коричневой окраски соли Міг(Ш) («60 мин). Смесь фильтровали, обрабатывали 200 мл Н20, насыщенной хлористым натрием, экстрагировали эфиром. Экстракт обрабатывали раствором карбоната натрия, сушили над сульфатом магния и перегоняли в вакууме. Выделена фракция (9 г) с т.кип.120-160 (0,6 мм), содержащая (ГЖХ) 4,1 г (15$) предельного аддукта 1:1 (I), 2,2 г (6$) аддукта 1:2 (2) и 3,6 г (18$) 2н\яетил-3-ацетил--5-бутил-4,5-дигидрофурана (3). Продукты разделены методом препаративной ГЖХ (колонка 200х1 см, 10$ ХЕ-60 на хроматоне Н-А , газ-носитель - гелий).
