Синтез и восстановительные превращения монотерпеновых семичленных лактонов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

0ИЧЬИ6319

ВАЛЕЕВА ЭЛЬЗА ФИНАТОВНА

СИНТЕЗ И ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ МОНОТЕРПЕНОВЫХ СЕлШЧЛЕННЫХ ЛАКТОНОВ

02.00.03 - Органическая х!шия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

2 4 ИЮН 2010

Уфа-2010

004606319

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте органической химии Уфимского научного центра Российской академии наук.

Научный руководитель: доктор химических наук,

профессор

Ишмуратов Гумер Юсупович

Официальные оппоненты: доктор химических наук,

профессор

Зайнуллин Радик Анварович

доктор химических наук, доцент

Гималова Фануза Арслановна

Ведущая организации:

ГОУ ВПО

«Башкирский государственный университет»

Защита диссертации состоится 25 нюня 2010 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 002.004.01 в Учреждении Российской академии наук Институте органической химии Уфимского научного центра РАН по адресу: 450054, Башкортостан, г. Уфа, проспект Октября, 71, зал заседаний; факс (347) 2356066; e-mail: chemorg@,anrb.:,;J.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Уфимского научного центра РАН.

Автореферат разослан 25 мая 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор химических наук, профессор

Балтина Л .А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Циклические сложные эфиры (лактоны) - достаточно распространенный класс органических соединений с большим синтетическим потенциалом, нашедший широкое применение в синтезе различных, в том числе и биологически активных соединений.

В последние годы в ИОХ УНЦ РАН ведутся планомерные фундаментальные и [рикладные исследования по изучению химии семичленных лактонов. К моменту начала выполнения данной диссертационной работы были обнаружены необычные восстановительные превращения (-)-ментолактона при взаимодействии с диизобутил-алюминийгидридом, а его производных - ментолактола и его алюмината - с метилидентрифенилфосфораном. Было предположено, что подобные реакции будут характерны и для других семичленных монотерпеновых лактонов и их производных. Для расширения круга таких соединений необходимо было разработать эффективные методы их синтеза, наиболее перспективным из которых представляется окисление по Байеру-Виллигеру циклических монотерпеновых кетонов.

В связи с вышеизложенным синтез монотерпеновых семичленных лактонов из соответствующих циклических кетонов и изучение их восстановительных трансформаций представляется актуальным.

Исследование проведено в соответствии с планом научно-исследовательских работ Института органической химии Уфимского научного центра РАН по теме «Дизайн и направленный синтез органических молекул с заданными свойствами» (регистрационный № 0120.0 801447) при финансовой поддержке Гранта РФФИ № 09-03-00831-а «Пероксиды растительных терпеноидов: синтез, свойства, хемилюминесценция».

Цель работы. Синтез семичленных лактонов из монотерпеновых циклических кетонов с использованием кислоты Каро и изучед;те особенностей их восстановительных превращений.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

• оптимизация путей синтеза хиральных семичленных лактонов из монотерпеновых циклических кетонов [(+)-камфора, (+)-нопинон, (-)-изокаранон, (+)-изопинокамфон] с использованием кислоты Каро;

•изучение особенностей низкотемпературного восстановления семичленных лактонов из природных монотерпеноидов диизобутилалюминийгидридом в растворителях различного типа (толуол, ТГФ, хлористый метилен);

• сравнительное исследование взаимодействия хиральных семичленных лактолов и их алюминатов с метилидентрифенилфосфораном в условиях реакции Виттига;

•разработка подходов к синтезу оптически чистого полового феромона сосновых пилильщиков - (5,5,5)-диприонилацетата из (-)-ментолактона.

Научная новизна и практическая значимость.

Показано, что окисление кислотой Каро по Байеру-Виллигеру монотерпеновых. кетонов [(+)-камфора, (+)-нопинон., (-)-изокаранон, (+)-изопинокамфон] протекает с раскрытием циклопропанового и циклобутанового фрагментов. Получены четыре ранее не описанных семичленных лактона, образующихся в результате окислительных и скелетных превращений бициклических монотерпеновых кетонов под действием кислоты Каро.

Найдены два примера новой реакции в химии алюминийорганических соединений -образование О-изобутильных производных семичленных лактолов - в процессе низкотемпературного (-70°С) восстановления карвоментолактона и а-камфолида диизобутилалюминийгидридом в хлористом метилене.

Продемонстрировано, что метилидентрифенилфосфоран в реакциях с рядом семичленных лактолов и их алюминатов может выступать как восстанавливающий до соответствующих диолов агент.

Предложены два новых подхода к синтезу ключевых синтонов для полового феромона рыжего соснового пилильщика с использованием продуктов низкотемпературного восстановления (-)-ментолактона.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на Международной конференции «Актуальные проблемы химии природных соединений» (Ташкент, 2009), Международной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (Кисловодск, 2009), Международной конференции «Основные тенденции развития химии в начале XXI века» (Санкт-Петербург, 2009), Международной научно-технической конференции «Инновации и перспективы сервиса» (Уфа, 2007), Международной научно-практической конференции «Биологические науки в XXI веке. Проблемы и тенденции развития» (Бирск, 2005), VIII Всероссийской конференции с международным участием «Химия и медицина», посвященной 70-летию со дня рождения М.С.Юнусова (Уфа, 2010), Всероссийской молодежной конференции-школе «Идеи и наследие А.Е.Фаворского в органической и металлоорганической химии XXI века», посвященной 150-летию со дня рождения А.Е.Фаворского (Санкт-Петербург, 2010), Всероссийской научной конференции «Химическая кинетика окислительных процессов. Окисление и антиокислительная стабилизация» и XII Всероссийской научной конференции по химии органических и элементорганических пероксидов «Пероксиды-2009» (Уфа, 2009), VI Всероссийском научном семинаре «Химия и медицина» с Молодежной научной школой (Уфа, 2007), Научно-практической конференции студентов и аспирантов химического факультета, посвященной 100-летию Башкирского государственного университета (Уфа, 2009), Республиканской научно-практической конференции «Успехи интеграция академической и вузовской науки по химически:»; специальностям» (Уфа, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, и тезисы 11 докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 102 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, посмщскного использованию монотерпеновых кетонов в синтезе оптически чистых и энантиомерно обогащенных феромонов насекомых, обсуждения результатов, экспериментальной части и выводов. Список цитируемой литературы составляет 102 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Объекты исследования

Химия стерически затрудненных семичленных монотерпеновых лактонов к настоящему моменту мало изучена: имеются лишь отдельные примеры получения и превращения такого рода соединений.

Для синтеза вышеупомянутых лактонов были выбраны доступные оптически активные монотерпеновые моно- и бициклические кетоны [(-)-ментон (1) ([a]D20 -49.5 (с 20, EtOH), de 100%), карвоментон (2), (+)-камфора (3) ([a]D20 +49.0° (с 9.14, СНС13), ее 99%), (+)-нопинон (4) ([a]D20 + 18.4° (с 2.5, СНС13), ее 99%), (-)-изокаранон (5) (([a]D20 -152.5° (вещество), ее 99%) и (+)-изопинокамфон (6) ([a]D20 +10.3° (вещество), (ее 90%)],

^стугише из природных монотерпеноидов; /-ментола, (-)-карвона, ß-пинена, (+)-А3-карена

1 2

Удобной и часто применяемой реакцией получения циклических сложных эфиров (лактонов) из соответствующих кетонов является окисление по Байеру-Виллигеру, для осуществления которой обычно применяют декансульфонадкислоту, мета-хлорнадбензойную, мононадфталевую, надуксусную, перфторнадбензойную и другие органические надкислоты. Однако эти реагенты не всегда дают удовлетворительные результаты (низкая конверсия субстратов и выход лактонов), к тому же они обычно дорогостоящие или малодоступные, т.к. для получения многих из них требуются специальные установки и оборудование.

Реакционноспособным, дешевым и доступным реагентом, по нашему мнению, является кислота Каро (мононадсерная кислота), недостаточно полно использованная для окисления монотерпеновых циклических кетонов и способная к тому же вызывать скелетные перегруппировки.

2. Окисление циклических монотерпеновых кетонов по Байеру-Виллигеру кислотой Каро

При окислении моноциклических кетонов - ментона (1) и карвоментона (2) по известным методикам реакция идет региоселективно и с хорошими выходами. Однако в случае ментона (1) наблюдается частичная эпимеризация (до 15%) по асимметрическому центру с изопропильным заместителем.

H2S05 -»

О 98%

H2SQ5 98%

При переходе к бициклическим кетонам наличие каркасных затруднений, очевидно, должно замедлять процесс окисления надсерной кислотой.

Действительно, ранее было показано, что окисление камфоры (3) кислотой Каро при комнатной температуре в течение 24 ч проходило с образованием смеси лактонов -а-камфолида (9) и пентанолида (10) (выход 22 и 15% соответственно). Было установлено, что пентанолид (10) является продуктом последовательно протекающих реакций перегруппировки в кислых условиях и окисления ß-камфолида (11).

но.

но

9,22%

10,15% t_

I.H0SO4

2. Н2505

Низкий выход целевых лактонов (9, 10), по нашему мнению, объясняется малой конверсией (+)-камфоры (3), поэтому для её увеличения продолжительность реакции была доведена нами до 7 суток и при этом с выходом 30% был получен а-камфолид (9). Продукт перегруппировки /?-камфолида - пентанолид (10) - нами не обнаружен: с 30%-ным выходом выделен окси-быслактон (12), который, вероятно, образуется при окислении /?-камфолида (11) до третичного спирта (А), который, в свою очередь, в кислых условиях превращается в простой эфир (12).

H2S05

7 days

9

30%

-н2о

Структуры полученных соединений 9 и 12 установлены методами спектроскопии ЯМР 'Н и С. Анализ спектров и отнесение сигналов проводили с использованием методик двумерной корреляционной спектроскопии COSY (С-Н) и COSY (Н-Н). При определении величин протон-протонных КССВ использовали методику двойного резонанса.

В спектрах ЯМР а-камфолида (9) величины химических сдвигов (х.с.) геминальных протонов и атома углерода 0-С4Н2 группы (4.44 ддд, 4.07 дд, 73.56 т) и слабопольного х.с. атома С1 у основания мостика (53.14 с) указывают на положение лактонной группы в бицикле 9.

Масс-спектр химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД) лактона (9) с регистрацией положительных ионов получен в системе Ме0Н-Н20 (1:1). В нем зарегистрирован интенсивный пик протонированного молекулярного иона [М+Н]+ m/z 169.00 и значительный пик экситонного иона [МН+-М]=[2М+Н]+, типичного для процессов новообразования в химической ионизации, а для ХИАД даже в большей мере. В спектре присутствуют также ионы m/z 186.05 [М+Н20]+, образующиеся, возможно, за счёт процессов перезарядки; 201.00 (ассоциат [М+Н]+ с молекулой МеОН) и слабые пики осколочных ионов m/z 123.00, 95.00, 81.00, типичные для камфеновых производных.

N6.8,2.9)

4.07 dd(J»13.6,1.2)

4.44 ddd ( J-13,6,3.1, 1.7)

[a]D20 -16.0° (c 2.04; CHC13) МН" 169.00

Рис. 1. Данные ЯМР спектров 'Ни "Са-камфолида (9).

В отличие от мономерного а-камфолида (9) в углеродном спектре эфира (12) два слабопольных синглетных сигнала (84.50 и 99.53) атомов С5 и С1, а также существенно более сильнопольные, чем в a-камфолиде, х.с. (2.87 ддд, 2.73 д) геминальных протонов группы С?Н2 свидетельствуют об образовании димерной структуры окси-бислактона (12).

В масс-спектре ХИАД соединения (12), полученном в МеОН, значительны пики ионов m/z 185.00 (18.2 %; М2Н+), 167.00 (100 %; М2Н+), 369.15 (56.05 %; [М+Н]+). В спектре ХИАД (Scan С") присутствует пик экситона m/z 367.05 (100.0%; [М-Н]").

На 2,87ddd(W7.7, 1.2,2.4) 84.50

2.73 d( 1-17 7)

[a]D -0.5° (с 1.71; СНС13) М^Зб^

Рис. 2. Данные ЯМР спектров 'Н и 13С окси-бислактона (12).

При окислении (+)-нопинона (4) кислотой Каро нами выделен продукт окисления и дальнейшего раскрытия циклобутанового кольца по С'-С7 связи - рацемический эпоксилактон (13) (65% после колоночной хроматографии).

О

H2S05

7 days

65%

[a]D20 0°(с 3.24, СНС13) В углеродном спектре соединения 13 имеются два слабопольных синглетных сигнала (83.07 и 94.13) и два квартета (20.89 и 24.32) цис/транс-метальных групп, а в протонном -

7

два синглетных сигнала (1.09 и 1.17) протонов этих метальных групп, а также сигналы двух несвязанных между собой фрагментов (С4Нг-С5Н2) и (С8Н2-С9Н2), определенных с использованием методик двумерной корреляционной спектроскопии COSY (С-Н) и COSY (Н-Н), и синглетный сигнал (175.64) сложноэфирной группы. Спектральные ЯМР 1ЭС и 'Н параметры соединения 13 указывают на то, что окисление кетона 4 проходит с разрывом связи С'-С7 циклобутанового фрагмента с образованием эпоксидной группы по связи С -С эпоксилактона (13). В спектре ЯМР 'Н отсутствуют сигналы протонов гидроксильных групп, образование которых также возможно при окислении.

Масс-спектр ХИАД с регистрацией отрицательных ионов малоинформативен. В спектре ХИАД (Scan С+) в области максимального выхода ионов имеются пики m/z 171.05, 153.05, 125.00, 188.05. Последний образован, видимо, в результате перезарядки; m/z 171.05 соответствует протонированному молекулярному иону 13, а m/z 153.05 и 125.05, очевидно, осколочные ионы.

Нами предлагается вероятная схема образования эпоксилактона (13). Кето-группа в соединении 4, находящаяся в а-положении от узлового атома С1, с помощью водородной связи ориентирует ОН-фрагмент гидропероксидной группы над серной кислоты на С1-С7 связь молекулы субстрата 4. Затем через переходное «баттерфляй»-состояние (В) образуется оптически активный кетозпоксид (С). Окисление по Байеру-Виллигеру промежуточного С идет равновероятно по обоим положениям (так как молекула симметрична), приводя к двум региоизомерам (S-13) и (R-13) в равном соотношении, которые к тому же являются антиподами, следовательно, суммарно образуется рацемический эпоксилактон (13), что и объясняет отсутствие оптической активности.

h2so5

но

-он

-h,so„

H,SO,

Bayer-Villiger

R-13

S-13

Нами установлено, что окисление (+)-изокаранона (5) кислотой Каро протекает аналогично вышеописанному для нопинона (4) - с разрывом циклопропанового кольца по связи С'-С7 - с образованием циклических мономерного гидроксилактона (14) и бис-

оизводного (15), на что указывает наличие в циклах углеводородных фрагментов групп ГН3С7Н-С6Н2-С5Н2-) в спектрах ЯМР обоих лактонов (14 и 15), которые были определены з двумерных корреляционных спектров COSY (Н-Н) и COSY (С-Н).

5

14

54%

[a]D20+25.7° (с 3.24, СНС13)

15

28%

[ab20 -8.3° (с 0.80, СНС13)

Атом кислорода сложноэфирной группы в циклах связан с метановым атомом С7 (67.18 д, 3.75 м и 71.37 д, 4.07 м соответственно). В спектрах ЯМР 13С лактонов (14) и (15), кроме сигналов карбоксильных групп (175.88 и 178.68), имеются сигналы трех сияьноподьных метиленовых групп цикла (25.61 т, 34.77 т, 37.40 т и 25.41 т, 33.38 т, 38.32 т соответственно).

Оба лактона (14 и 15) существуют в виде только одного диастереомера, на что указывает имеющийся единственный дублетный сигнал метальной группы при С7 атоме, а также отсутствие в протонном и углеродном спектрах набора сигналов, соответствующих другому диастереомеру.

Слабопольные синглетные сигналы углеродных атомов С8 мономерного (14) (86.91) и димерного (15) (82.49) продуктов, а также синглетные сигналы протонов метальных групп (1.03 и 1.28) при этих атомах указывают, что функционализация проходит по третичному атому углерода изопропильной группы.

Предложенная структура мономерного (14) и димерного (15) продуктов подтверждается данными хроматомасс-спектрометрии. Информативным является масс-спектр ХИАД мономерного продукта (14) в системе Ме0Н:Н20 (1:1) с регистрацией положительных ионов. В нем зарегистрирован интенсивный пик протонированного молекулярного иона [М+Н]+ m/z 187.00 и значительный пик 355.05 экситонного иона [МН+-М]=[2М+Н]+, типичного для процессов новообразования в химической ионизации, а для ХИАД даже в большей мере. Присутствуют в спектре также ионы m/z 204.05 [М+Н20]+", возможно, за счёт процессов перезарядки, 219.00 (ассоциат [М+Н]+ с молекулой МеОН).

В масс-спектре ХИАД соединения (15) зарегистрирован пик m/z 355.15 (11.2% от максимального), соответствующий молекулярному иону. Видимо, в условиях анализа, оно подвергается разложению (гидролизу), и в качестве основных ионов наблюдаются МгН* 187.05 (100%) и М3Н+ 169.00 (51.4%). В спектре ХИАД (Scan С-) регистрируются исключительно (М2-Н)" 185.05 (93.6%), его экситонный ион (2М-Н)" m/z 371.10 (100%) и ассоциат (М2-Н+36)" m/z 221.05 (12.1 %).

Нами предложена вероятная схема образования мономерного (14) и димерного (15) лактонов: которая предполагает протекание двух параллельных процессов: окисления по Байеру-Виллигеру и раскрытия циклопропанавого кольца, в конечном итоге приводящая к смеси соединений (14) и (15).

Окисление (+)-изопинокамфона (6) кислотой Каро в течение 7 суток приводит к неидентифицируемой смеси продуктов. При уменьшении продолжительности реакции до 5 часов зафиксирован гидроксикетон (16) - продукт окисления по третичному атому углерода, что не противоречит литературным данным, приведенным для мета-хлорнадбензойной кислоты.

Таким образом, литературные данные и результаты наших исследований свидетельствуют, что кислота Каро является эффективным окислителем как moho-, так и бициклических монотерпеновых кетонов, способным вызывать скелетные перегруппировки, что дало возможность синтезировать целый ряд семичленных лактонов, в том числе четыре ранее неописанных: (5 S,5'S)-okch6i¿c( 111,8,8-триметил-2-окса-бицикло[3.2.1]октан-3-он (12), 2,2-диметил-1,6-диоксаспиро[2.6]нонан-7-он (13), 4-(1-гидрокси-1-метилэтил)-7-метилоксе-пан-2-он (14), (4Я,75,4'Л,7'5)-4,4'-[оксибыс(пропан-2,2-диил)]бис(7-метил-оксепан-2-он) (15).

3. Исследование низкотемпературного гидридного восстановления монотерпеновых лактонов

Согласно поставленной в диссертационной работе задаче, полученные лактоны (карвоментолактон (8), а-камфолид (9), [(58,5'8)-оксибмс(1К,8,8-триметил-2-оксаби-цикло[3.2.1]октан-3-он)] (12)) были исследованы нами в реакциях низкотемпературного (-70°С) гидридного восстановления с помощью диизобутилалюминийгидрида.

3.1. Изучение низкотемпературного гидридного восстановления ментолактона и карвоментолактона

Взаимодействие ментолактона (7) и карвоментолактона (8) с диизобутилалюминийгидридом в толуоле или ТГФ при низких температурах проходит стандартно: с образованием смеси лактолов (17а и 18а) и оксиальдегидов (17Ь и 18Ь) соответственно.

1. Bu2A1H, PhMe or THF, -70°С

17а

О

17Ь

-ОН

88%

18а

Ранее в ИОХ УНЦ РАН было обнаружено, что в случае (-)-ментолактона (7) при замене этих растворителей на СН2С1г реакция протекает с образованием смеси соединений: ментолактола (17), изобутильного производного ментолактола (19) и гидроксикетона (20), для каждого из которых были подобраны условия преимущественного образования.

1.Ви'2А1Н,СН2С12 -70°С_^

2. Н20

ОН

ОВи' +

" 20

Нами было предположено, что и изомерный ментолактону (7) карвоментолактон (8) будет вести себя в аналогичных условиях подобным образом.

Установлено, что карвоментолактол (18а) и его раскрытая форма (18Ь) предпочтительно образуется при добавлении эквимолярного количества диизобутилалюминийгидрида к карвоментолактону (8) в режиме титрования и быстром разложении образующегося алюмината (21) большим избытком воды.

¿°х bu'2a1h, сн2с12, -70°с >°-'

21

Н50, excess

18а

18Ь

Спектральные параметры ЯМР 13С и 'Н лактола (18а) [ацетального атома углерода С2 (94.53 д) и протона НС2 (5.20 дд, 3Л=8.7 и 5.6 Гц)] и оксиальдегида (18Ь) [С1 (203.21 д) и протона НС1 (9.75)] находятся в пределах величин, приведенных в литературе для насыщенных полуацеталей и альдегидов.

Низкотемпературное (~70°С) разложение алюмината карвоментолактола (21) небольшим количеством воды и выдерживание этой смеси в течение 1 ч при -60°С, приводит, вопреки ожиданиям, не к гидроксикетону (22), а димерному полуацеталю (23).

21

Н20, 5-10 ея, -60°С

85%

-Х-

В углеродном и протонном спектрах димерного полуацеталя (23) содержатся сигналы углеводородного скелета карвоментолактона (8), а также сигналы полуацетальной группы (4.78 т, 99.39 д), альдегидной группы (9.71 т, 203.35 д) и сигналы атомов С6 (4.31-4.43 м, 70.42 д) и С6 (3.68-3.74 м, 67.72 д), что указывает на образование димера линейной структуры.

При действии двукратного мольного количества диизобутилалюминийгидрида на карвоментолактон (8) в хлористом метилене и выдерживании реакционной смеси при -70°С в течение 1 часа образуется изобутильное производное карвоментолактола (24) в виде смеси 2-х основных диастереомеров в соотношении 7:3 (согласно данным ГЖХ и ЯМР 'Н, по соотношению интенсивностей сигналов протонов при С2: 4.58 и 4.72). Эта реакция является ещё одним примером [дополнительно к (-)-ментолактолу (17)] образования О-изобутильных производных лактолов.

2 ед. Ви'2А1Н

1. СН2С12, -70 С

2. Н20

83%

ОВи

8

24

3.2. Исследование низкотемпературного гидридкого восстановления (58,5'8)-окси-бис(1К,8,8-триметил-2-оксабицикло[3.2.11октаи-3-она)

Другим объектом для низкотемпературного восстановления был выбран окси-бмслактон (12). Реакция протекает обычным образом, как в традиционных

(тетрагидрофуран, толуол) растворителях, так и в хлористом метилене: с преимущественным образованием экзо-изомера лактола (25) по каждому из центров.

О

\\

О

О..

12

НО

1. 12 сц. Ви'2А1Н, СН2С12, -70°С, 5 Ь

2. Н,0, ехссзэ

25

ехо/епс1о 3:1

В углеродном спектре соединения (25) преобладает интенсивный и более слабопольный дублет (102.16), а в протонном более сильнопольный дублет дублетов при 4.90 м.д. 8.5, 3.1а1, 6.6 Гц) аномерного аксиального протона при ацетальном атоме С2, указывающие на экваториальную ориентацию гидроксильной группы ф-аномер). а-Аномеру димера (25) соответствует дублет при 101.52 м.д. и более слабопольный дублет дублетов при 5.33 м.д. (3-/ее 4.7, 3.1еа 5.2 Гц) аномерного экваториального протона при атоме С2. Спектральные параметры углеводородного каркаса с учетом заместителей близки описанным в литературе аналогичным производным камфоры.

3.3. Изучение низкотемпературного гидридного восстановления 1,8,8-триметил-З-оксабицикло[3.2.1]октан-2-она

В литературе описано низкотемпературное восстаноатение а-камфодида (9) в толуоле шестикратным мольным количеством диизобутилашоминийгидрида, которое протекает с образованием эквимолярной смеси экзо- и эндо-изомеров лактола (26).

1. 6 ец. Ви'2А1Н, Р(1Ме, -70°С, 3 Ь

О_____

.1 2. Н-,0, схсся5 О

90%

ОН

26

ехо/епс1о 1 : 1

Нами установлено, что при восстановлении того же лактона (9) в хлористом метилене тем же количеством диизобутилалюминийгидрида образуются с выходами 58% и 31% лактол (26) и продукт О-алкилирования - изобутиловый ацеталь (27) соответственно, в виде смеси (2.5:1) стереоизомеров с экваториальной и аксиальной ориентацией гидроксильной и ОВи'-групп, что свидетельствует о влиянии хлористого метилена на состав и стереохимию образующихся продуктов (26) и (27).

1. 6 е^ Ви'2А1Н, СН2С12, -70°С, 5 И

2. Н20, ехсейв

ОН

ОВи

9 26

58% ехо/епсЬ 2.5 : 1

Соединения (26) и (27) были разделены колоночной хроматографией и идентифицированы методами ЯМР-спектроскопии и хроматомасс-спектрометрии.

В углеродном спектре соединения (26) более интенсивный и более слабопольный сигнал (102.16 д) аномерного атома углерода и более сильнопольный сигнал аксиального протона при аномерном атоме С2 (4.92 дд), соответствуют изомеру (26) с экваториальной гидроксильной группой, а более сильнопольный х.с. (101.52 д) и более слабопольный х.с. экваториального протона при аномерном С2 (5.33 дд) - а-аномеру (26) с аксиальной ориентацией гидроксильной группы.

Образование О-изобутильного производного (27) является третьим примером новой реакции в химии алюминийорганических соединений по представленной вероятной схеме:

Н

Р-^М-Ви'

СН2С12, -70°С

и" О А1

4. Изучение взаимодействия лактолов и их алюминатов с метилидентрифенилфосфораном в условиях реакции Виттига

Ранее в ИОХ УНЦ РАН было показано, что метилидентрифенилфосфоран в реакции с ментолактолом (17), существующим в виде смеси (1:1) оксепанола (17а) и гидроксиальдегида (17Ь), выступает в качестве не олефинирующего, а восстанавливающего до диола (29) агента. В то же время было установлено, что при взаимодействии метилидентрифенилфосфорана с алюминатом ментолактола (28) образуется смесь (3:1) того же диола (29) и гидроксикетона (20) - продукта перегруппировки гидроксиальдегида (17Ь) по механизму Меервейна-Понндорфа-Верлея.

17а

17Ь

СН2=РРЬз

н,о

Нами

28

были

ОН

1:3

ОН

продолжены

химического

поведения

исследования

метилидентрифенилфосфорана в реакциях с другими семичленными лактолами и их алюминиевыми производными.

Было обнаружено, что реакция метилидентрифенилфосфорана с изомерным алкоголяту (28) алюминатом карвоментолактола (21) протекает аналогично: образуется смесь (3:1) первично-вторичного диола (30) и гидроксикетона (31).

Ло

{ \ 1 ед. Ви'2А1Н

I и0--

-70°С

{ \ 1.СН2=РРЬз

ь-с ■

он

» 21

В то же время в реакции со смесью карвоментолактола (18а) с его раскрытой формой (18Ь) (со значительным преобладанием последней) метилидентрифенилфосфоран является не только восстанавливающим до диола (30) (выход 37%), но и олефинирующим до непредельного спирта (32) (выход 13%) реагентом при суммарной конверсии субстрата 50%.

ОН

18а

18а,Ь

50%

37%

13%

Попытки получения алюмината лактола (33) из а-камфолида (9) действием одного эквивалента диизобутилалюминийгидрида в хлористом метилене с последующей обработкой метилидентрифенилфосфораном не увенчались успехом: практически количественно возвратился исходный лактон (9).

1 eq Ви'2А1Н

-О

А

„ . СН2=РРЬ3 0а1 -1-1». 9

7

33

Вовлечение в реакцию заведомо полученного лактола (26) с метилидентрифенилфосфораном привело к диолу (34) с конверсией 46%.

Vх

О 1.6еяВи'2А1Н,СН2С12

7 2. Н20

ОН

СН2=РРЬ3

26 +

3. ею,

26

ОН 34 46%

Отмечаем, что при использовании стерически затрудненного, но пятичленного пантолактола (35) в виде диалюмината (36), метилидентрифенилфосфоран выступает только как олефинирующий агент.

ОН

35 36

СН2=РРЬз Н20 50%

Таким образом, нами продемонстрировано, что метилидентрифенилфосфоран в реакциях с рядом семичленных лактолов ((-)-ментолактол, карвоментолактол, 1,8,8-триметил-3-оксабицикло[3.2.1]октан-2-ол) и их алюминатов может выступать как восстанавливающий до соответствующих диолов агент.

5. Разработка подходов к синтезу оптически чистого (ДД^-диприонилацетата из ментолактона (7)

Выполненные исследования по синтезу и низкотемпературному восстановлению семичленных лактонов легли в основу разработки подходов к синтезу двух ключевых синтонов для полового феромона соснового пилильщика.

Оптически активный 2.?-ацетокси-35',7.9-диметилпентадекан [(^Дф-диприонил-ацетат] (38) является наиболее предпочтительным аттрактантом для многих видов хвойных пилильщиков родов Б1рпоп и КеоеИрггоп. Все существующие схемы синтеза оптически чистого (5,5,5)-(38) основываются на конвергентном подходе. Ретросинтетический анализ и литературные данные показывают, что наиболее оптимальными являются синтезы на основе двух пар хиральных синтонов: (39) и (40) или (41) и (42). Однако в них в качестве исходного субстрата для получения оптически чистых строительных блоков (40) и (42) использовался дорогой и малодоступный (Я)-пулегон.

Нами разработаны два подхода к синтезу Ьбром-ЗЗ-метилун декана (40) и 1-бром-48-метилдодекана (42) в виде единственных энантиомеров из относительно дешевого хирального сырья - (-)-ментояа (1) после превращения в ментолактон (7). Трансформации последнего в целевые бромиды (40) и (42) проведены через общий промежуточный 2,65-диметилтетрадекан-3-он (43).

В первом из подходов к кетону (43) лактон (7) в 4 стадии ранее разработанным нами методом превращен в гидроксикеталь (47), который после окисления в соответствующий альдегид (48) олефинировали по Виттигу с образованием (7)-олефина (49) с выходом 86% (содержание основного стереоизомера 78%, по данным ГЖХ и ЯМР). Образующийся непредельный кеталь (49) подвергнут каталитическому гидрированию и последующей кислотной обработке с выходом на 2,65-диметилтетрадекан-З-он (43).

Л

^С02Ме .А. ,С02Ме

\—О МеОН ,0 Н2804* ^ ОН 85%

44

РСС V0 (СН2ОН)2 ,

СН2С12 т ТвОН, РЬН,Д

83% А. 88%

45

(СН2)4Ме

1.н2/ра-с г.рртБ

84%

"(СН^Ме

Другой подход состоял в низкотемпературном восстановлении лактона (7) диизобутилалюминийгидридом и олефинировании н-гексилидентрифенилфосфораном промежуточного алюмината лакгола (28), сопровождающемся частичным восстановлением ментолактона (7) в диол (29), что снижало выход целевого непредельного спирта (50) до 58%. Гидрирование полученного ^-ненасыщенного спирта (50) (содержание основного стереоизомера 75% по данным ГЖХ и ЯМР) привело к предельному аналогу (51), окисленному по Кори в изопропилкетон (43).

1. Ви'2А1Н

2. Ме(СН2)5РРЬ3Вг / Ви"1л

<^(СН2)4Ме

50 58%

Н2/Рс1-С / 51%

ОН

29 38%

ЧСНгЬМе РСС ^ .ОН 96%'

43

При дальнейшем построении углеродного скелета ключевых соединений (40) и (42) использовано региоспецифичное окисление кетона(43) по Байеру-Виллигеру в изопропиловый эфир (52). Омыление последнего до кислоты (53) и вовлечение её в реакцию Хунсдиккера, позволяют получить ключевое соединение (40). Другой бромид (42) синтезирован через промежуточный спирт (54) - продукт гидридного восстановления сложного эфира (52).

1. ИаОН

тя-СРВА Г ^(СН2)7Ме №0Н ^ ^^(СН2)7Ме 2.Аё20 ^

52% СО->Рг' 90% 3. Вг2

85%

52 Ви>1Н ^^(СН^Ме РВг3> ^ -0Н 76%

Полученные хиральные еинтоны (40) и (42) могут быть использованы для введения асимметрического С-7 центра в молекулу (^Д^-Зв.

Таким образом, на основе хемо- и стереоселективных трансформаций ментолактона (7) предложены два новых подхода к синтезу 1-бром-3£-метилундекана (40) и 1-бром-48-метилдодекана (42) - ключевых синтонов для (5Д5)-диприопилацетата (38) - полового феромона рыжего соснового пилильщика.

выводы

1. С использованием кислоты Каро в реакции Байера-Виллигера выполнен синтез ряда семичленных лактонов, в том числе четырех ранее не описанных [(58,5'8)-окси-бис(1К,8,8-триметил-2-оксабицикло[3.2Л]октан-3-он), 2,2-диметил-1,6-диоксаспиро[2.6]-нонаа-7-он, 4-(1-гидрокси-1-метилэтил)-7-метилоксепан-2-он, (4й,75,4'Л,7'5)-4,4'-[окси-бнс(пропан-2,2-диил)]бнс(7-метилоксепан-2-он)], образующихся в результате окислительных и скелетных превращений бициклических монотерпеновых кетонов [(+)-камфоры, (+)-нопинона, (-)-изокаранона].

2. Обнаружено образование О-изобутильных производных семичленных лактолов {(2-изобутокси-4й-изопропил-7-метилоксепана и 2-изобутокси-1 Я,8,8-триметил-3-окса-бицикло[3.2.1]октана)} в процессе низкотемпературного (-70°С) восстановления карвоментолактона и а-камфолида диизобутилалюминийгидридом в хлористом метилене по новой реакции в химии алюминийорганических соединений.

3. Установлено, что при восстановлении карвоментолактона в условиях образования 2,6й-диметил-8-гидроксиоктан-3-она из (-)-ментолактона, получается, вопреки ожиданиям, не 411-изопропил-6-гидроксигексан-2-он, а димерный полуацеталь - 6{[1,6-дигидрокси-311-изопропилгептил]-окси}-ЗЯ-изопропилгептаналь.

4. Продемонстрировано, что метилидентрифенилфосфоран в реакциях с рядом семичленных лактолов (карвоментолактол, 1,8,8-триметил-3-оксабицикло-[3.2.1]октан-2-ол) и алюмината карвоментолактола может выступать как восстанавливающий до соответствующих диолов агент.

5. Предложены два новых подхода к синтезу Ьбром-ЗЗ'-метилундекана и 1-бром-45-метилдодекана - ключевых синтонов для полового феромона рыжего соснового пштлыцика, с использованием продуктов низкотемпературного восстановления (-)-ментолакгона.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Ишмуратов Г.Ю., Выдрина В.А., Хасанова (Валеева) Э.Ф., Муслухов P.P., Ишмуратова Н.М., Толстиков ГА. Изучение низкотемпературного восстановления (-)-ментолактона в направленном синтезе феромонов насекомых // Химия растительного сырья. - 2007. - № 3. - С. 23-32.

2. Хасанова (Валеева) Э.Ф., Выдрина В.А., Ишмуратова Н.М., Талипов Р.Ф., Ишмуратов ГЮ. Разработка подходов к синтезу оптически чистого (8,8,8)-диприонилацетата из /-ментола // Вестник Башкирского университета. - 2008. - Т. 13, № 4. - С. 891-894.

3. Яковлева М.П., Хасанова (Валеева) Э.Ф., Талипов Р.Ф., Ишмуратов Г.Ю. Монотерпеноиды в синтезе оптически активных феромонов насекомых // Вестник Башкирского университета. -2009.-Т.14,№3-1.-С. 1072-1098.

4. Ишмуратов Г.Ю., Ганиева В.А., Попкова Т.Н., Гареева Г.Р., Хасанова (Валеева) Э.Ф. Перспективы применения феромонов насекомых и некоторые пути их синтеза на основе Ь-(-)-ментола // Материалы Международной научно-практической конференции «Биологические науки в XXI веке. Проблемы и тенденции развития». -Бирск, 2005. - Часть 1. - С. 82-86.

5. Выдрина В.А., Хасанова (Валеева) Э.Ф., Муслухов P.P., Ишмуратов Г.Ю., Толстиков Г.А. Восстановительные трансформации (-)-ментолактона // Тезисы докладов VI Всероссийского научного семинара «Химия и медицина» с Молодежной научной школой. - Уфа, 2007. - С. 37.

6. Ишмуратов Г.Ю., Выдрина В.А., Хасанова (Валеева) Э.Ф., Муслухов P.P., Толстиков Г.А. Исследование поведения метилидентрифенилфосфорана в реакциях с ментолактолом и его алюминатом // Материалы IV международной научно-технической конференции «Инновации и перспективы сервиса». - Уфа, 2007. - С. 184-186.

7. Ишмуратов Г.Ю., Выдрина В.А., Хасанова (Валеева) Э.Ф., Попкова Т.Н. Метилидентрифенилфосфоран как восстанавливающий агент в реакциях с ментолактолом и его алюминатом II Материалы научной конференции аспирантов и студентов «Наука в школе и ВУЗе». - Бирск, 2008. - Часть 1. - С. 66-68.

8. Ишмуратов Г.Ю., Хасанова (Валеева) Э.Ф., Выдрина В.А., Муслухов P.P., Толстиков Г.А. Необычное поведение метилидентрифенилфосфорана в реакции с алюминатом карвоментолактола // Тезисы докладов Международной конференции «Актуальные проблемы химии природных соединений». - Ташкент, 2009. - С. 293.

9. Ишмуратов Г.Ю., Хасанова (Валеева) Э.Ф., Выдрина В.А., Муслухов P.P., Толстиков Г.А. Необычное поведение метилидентрифенилфосфорана в реакциях с алюминатами ментолактола и карвоментолактола // Тезисы докладов Международной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений». - Кисловодск, 2009. -С. 325.

10. Ишмуратов Г.Ю., Хасанова (Валеева) Э.Ф., Выдрина В.А., Муслухов P.P., Толстиков ГА. Исследование поведения алюмината карвоментолактола с метилидентрифенилфосфораном // Тезисы докладов Международной конференции по химии «Основные тенденции развития химии в начале XXI века». - Санкт-Петербург, 2009.-С. 123.

11. Хасанова (Валеева) Э.Ф., Муслухов P.P., Ишмуратов Г.Ю., Попкова Т.Н., Толстиков Г.А. Окисление оптически чистых циклических монотерпеновых кетонов кислотой Каро // Тезисы докладов Всероссийской научной конференции «Химическая кинетика окислительных процессов. Окисление и антиокислительная стабилизация» и XII

Всероссийской научной конференции по химии органических и элементорганических пероксидов «Пероксиды -2009». - Уфа, 2009. - С. 152-153.

12. Ишмуратов Г.Ю., Хасанова (Валеева) Э.Ф. Алюминат карвоментолактола в реакции с метилидентрифенилфосфораном // Тезисы докладов научно-практической конференции студентов и аспирантов химического факультета, посвященной 100-летию Башкирского государственного университета. - Уфа, 2009. - С. 65.

13. Ишмуратов Г.Ю., Выдрина В.А., Валеева Э.Ф., Муслухов P.P., Толстиков ГА. Новая реакция в химии ашоминийорганических соединений // Всероссийская молодежная конференция-школа «Идеи и наследие А.Е.Фаворского в органической и металлоорганической химии XXI века», посвященная 150-летию со дня рождения А.Е.Фаворского. - С.-Петербург, 2010. - С. 192.

14. Валеева Э.Ф., Выдрина В.А., Яковлева М.П., Ишмуратов Г.Ю., Толстиков Г.А. Хиральные семичленные лакгоны из природных монотерпеноидов: синтез и изучение особенностей восстановительных превращений // Тезисы докладов VIII Всероссийской конференции с международным участием «Химия и медицина», посвященной 70-летию со дня рождения М. С. Юнусова. - Уфа, 2010. - С. 45.

Отпечатано в типографии ГОУ ВПО «Башгосмедуниверситет РОСЗДРАВА» Лицензия N8 0177 от 10.06.96 г. Подписано в печать 24.05.2010 г. Тираж 130 экз. Заказ N5 564. 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7 МОНОТЕРПЕНОВЫЕ КЕТОНЫ В СИНТЕЗЕ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ФЕРОМОНОВ НАСЕКОМЫХ

1.1. Синтезы на основе (R) и (8)-пулегонов и их производных

1.2. Синтезы на основе S-ментона

1.3. Синтезы на основе (R)- и (8)-карвонов

1.4. Синтезы на основе (+)- и (-)-изомеров камфоры

1.5. Синтезы на основе (-)-нопинона

1.6. Синтезы на основе (R)- и (8)-вербенонов

ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 41 2.1. Объекты исследования

2.2. Окисление циклических монотерпеновых кетонов по 42 Байеру-Виллигеру кислотой Каро

2.3. Исследования низкотемпературного гидридного восстановления 50 монотерпеновых семичленных лактонов

2.3.1. Изучение низкотемпературного гидридного восстановления 50 ментолактона и карвоментолактона

2.3.2. Исследование низкотемпературного гидридного восстановления (58,5'8)-оксибмс(1К,8,8-триметил-2-оксаби-цикло[3.2.1]октан-3-она)

2.3.3. Изучение низкотемпературного гидридного восстановления 55 1,8,8-триметил-3-оксабицикло[3.2.1]октан-2-она

2.4. Изучение взаимодействия лактолов и их алюминатов с 57 метилидентрифенилфосфораном в условиях реакции Виттига

2.5. Разработка подходов к синтезу оптически чистого (S,S,S)~ 60 диприонилацетата из ментолактона

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Окисление монотерпеновых циклических кетонов по Байеру- 64 Виллигеру кислотой Каро

3.2. Изучение низкотемпературного гидридного восстановления 69 монотерпеновых семичленных лактонов

3.2.1. Изучение низкотемпературного гидридного восстановления восстановления (58,5'8)-оксибмс(1К,8,8-триметил-2-оксаби-цикло[3.2.1 ]октан-3-она) 3.2.3. Изучение низкотемпературного гидридного восстановления 76 1,8,8 -триметил-3 -оксабицикло [3.2.1] октан-2-она

3.3. Изучение поведения лактолов и их алюминатов в условиях 77 реакции Виттига

3.4. Разработка подходов к синтезу оптически чистого. (S,S,S)~ 81 диприонилацетата из ментолактона ментолактона и карвоментолактона 3.2.2. Исследование низкотемпературного гидридного

ВЫВОДЫ

Циклические сложные эфиры (лактоны) — достаточно распространенный класс органических соединений, нашедший применение в синтезе различных, в том числе и биологически активных соединений.

В последние годы в ИОХ УНЦ РАН ведутся планомерные фундаментальные и прикладные исследования по изучению химии семичленных лактонов. К моменту начала выполнения данной диссертационной работы были обнаружены необычные восстановительные превращения (-)-ментолактона при взаимодействии с диизобутил-алюминийгидридом, а его производных — ментолактола и его алюмината — с метилидентрифенилфосфораном. Было предположено, что подобные реакции будут характерны и для других семичленных монотерпеновых лактонов и их производных. Для расширения круга таких соединений необходимо было разработать эффективные методы их синтеза, наиболее перспективным из которых представляется окисление по Байеру-Виллигеру циклических монотерпеновых кетонов.

В связи с вышеизложенным синтез монотерпеновых семичленных лактонов из соответствующих циклических кетонов и изучение их восстановительных трансформаций представляется актуальным.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

МОНОТЕРПЕНОВЫЕ КЕТОНЫ В СИНТЕЗЕ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ФЕРОМОНОВ НАСЕКОМЫХ

Известные сегодня хиральные феромоны насекомых представляют собой сравнительно простые молекулы (не более 4 асимметрических центров и 4 функциональных групп). Структурные фрагменты в них иногда бывают своеобразны, но такое скопление хиральных центров и функциональных групп, какое встречается в молекулах углеводов, простаноидов и макролидных антибиотиков для феромонов не типично. Поэтому для большинства синтезов таких биорегуляторов насекомых идеальный хиральный строительный блок представляется в виде умеренно функционализированного соединения без обилия хиральных центров. Ближе всего к этому идеалу - монотерпеноиды, аминокислоты и оксикислоты [1-11]. Первые особенно удобны для синтеза соединений с разветвленным углеродным скелетом, прежде всего феромонов изопреноидного происхождения. Ассортимент хиральных терпеноидов довольно широк. Все они являются техническими продуктами лесохимической, химико-парфюмерной, пищевой и фармацевтической промышленности [12-15].

В данном обзоре рассмотрены синтетические возможности монотерпеновых кетонов [R-(+)- и 8-(-)-пулегонов (1), (-)-ментона (2), R-(-)-и 8-(+)-карвонов (3), (2К,58)-дигидрокарвона (4), S-(+)- и R-(-)- изомеров камфоры (5), К-(-)-нопинона (6), R-(+)- и 8-(-)-вербенонов (7)] на примерах синтеза оптически чистых и энантиомерно обогащенных феромонов насекомых [7-15].

R -1 S-l S-2 R- 3 S-3 4 О

S - 5 R - 6 S - 7 R - 7

ВЫВОДЫ

1. С использованием кислоты Каро в реакции Байера-Виллигера выполнен синтез ряда семичленных лактонов, в том числе четырех ранее не описанных [(58,5'8)-оксибис(1К,8,8-триметил-2-оксабицикло[3.2.1]октан-3-он), 2,2-диметил-1,6-диоксаспиро[2.6]-нонан-7-он, 4-(1-гидрокси-1-метилэтил)-7-метилоксепан-2-он, (4R,7S,4'R,7'S)-4,4'-[oKCH6wc(nponaH-2,2-диил)]бмс(7-метилоксепан-2-он)], образующихся в результате окислительных и скелетных превращений бициклических монотерпеновых кетонов [(+)-камфоры, (+)-нопинона, (-)-изокаранона].

2. Обнаружено образование О-изобутильных производных семичленных лактолов {(2-изобугокси-4К-изопропил-7-метилоксепана и 2-изобутокси-Ж,8,8-триметил-3-оксабицикло[3.2.1]октана)} в процессе низкотемпературного (-70°С) восстановления карвоментолактона и а-камфолида диизобутилалюминийгидридом в хлористом метилене по новой реакции в химии алюминийорганических соединений.

3. Установлено, что при восстановлении карвоментолактона в условиях образования 2,6R^HMe™ra-8-rHflp0KCH0KTaH-3-0Ha из (-)-ментолактона, получается, вопреки ожиданиям, не 4R-H30np0nrni-6-rnap0KCHreKcaH-2-0H, а димерный полуацеталь - 6{[l,6-flHrHflpOKCH-3R-H3onponMrenTmi]-oKCH}-3R-изопропилгептаналь.

4. Продемонстрировано, что метилидентрифенилфосфоран в реакциях с рядом семичленных лактолов (карвоментолактол, 1,8,8-триметил-З-оксабицикло-[3.2.1]октан-2-ол) и алюмината карвоментолактола может выступать как восстанавливающий до соответствующих диолов агент.

5. Предложены два новых подхода к синтезу 1 -бром-ЗЗ-метилундекана и 1-бром-45'-метилдодекана - ключевых синтонов для полового феромона рыжего соснового пилильщика, с использованием продуктов низкотемпературного восстановления (-)-ментолактона.

1. Ишмуратов Г.Ю., Харисов Р.Я., Яковлева М.П. Эндо- и экзо-гормоны насекомых: характеристика, синтез и применение (учебное пособие для ВУЗов) / Уфа: Реактив, 2000. 34 с.

2. Одиноков В.Н., Куковинец О.С., Зайнуллин Р.А., Толстиков Г.А. Синтез ювенильных гормонов насекомых и их аналогов // Успехи химии. 1992. -V. 61, №7.-С. 1332-1391.

3. Лебедева К.В., Миняйло В.А., Пятнова Ю.Б. Феромоны насекомых. М.: Наука, 1984. - 268 с.

4. Mori К. The Synthesis of Insect Pheromones, in Total synthesis of natural products / Ed. J. Simon. J. Wiley, New-York, 1981. V. 4. - P. 1-185.

5. Племенков B.B. Химия изопреноидов. Калининград-Казань-Барнаул: Изд-во Алтайского университета, 2007. - 322 с.

6. Горяев М.И. Характеристика химических соединений, входящих в состав эфирных масел / Под. ред. проф. Пигулевского Г.В. Алма-Ата: изд-во АНКаз. ССР, 1953.-371 с.

7. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. М.: Просвещение, 1987. -815 с.

8. Пентегова В.А., Дубовенко Ж.В, Ралдугин В.А., Шмидт Э.Н. Терпеноиды хвойных растений. Новосибирск: Наука, 1987. - 96 с.

9. Нгуен Конг Хао. Новые пути синтеза феромонов и ювеноидов: Автореф. дис. д-ра хим. наук. Москва, 1987. - 46 с.

10. Серебряков Э.П. Хиральные продукты переработки древесины в тонком органическом синтезе: перспективы и условия их использования // Тезисы докладов III Всероссийского совещания «Лесохимия и органический синтез». — Сыктывкар, 1998. —С. 16.

11. Фролова JI.Л., Пантелева М.В., Кучин А.В. Термическая изомеризация бициклических монотерпенов // Тезисы докладов III Всероссийского совещания «Лесохимия и органический синтез». — Сыктывкар, 1998. — С. 139.

12. Ишмуратов Г.Ю., Яковлева М.П., Харисов Р.Я., Толстиков Г.А. Монотерпеноиды в синтезе оптически активных феромонов насекомых // Успехи химии.-1997.-№ 12.-С. 1095-1124.

13. Ишмуратов Г.Ю., Яковлева М.П., Харисов Р.Я., Толстиков Г.А. Монотерпеноиды в синтезе оптически активных феромонов насекомых. -Уфа: Гилем, 1999. 99 с.

14. Одиноков В.Н., Буров В.Н., Куковинец О.С., Ишмуратов Г.Ю., Шамшев И.В., Селицкая О.Г., Зайнуллин Р.А. Семиохемики в защите зерна и зернопродуктов от вредных насекомых. Уфа: Гилем, 2005. - 232 с.

15. Одиноков В. Н., Серебряков Э. П. Синтез феромонов насекомых. Уфа: Гилем, 2001.-372 с.

16. Kurosawa S., Bando М., Mori К. Synthesis of (li?,4i?,55)-(+)-acoradiene, the structure proposed for the aggregation pheromone of the broad-horned flour beetle // Eur. J. Org. Chem. 2001. - N 23. - P. 4395-4399.

17. Overberger C.G., Weise J.K. Synthesis and Optical Rotatory Dispersion Studies of Asymmetric Triepan-2-ones // J. Am. Chem. Soc. 1968. - V. 90, N 13.-P. 3525-3532.

18. Moore C.J., Hubener A., Tu Y.Q., Kitching W., Aldrich J.R., Schulz S.,

19. Francke W. A new spiroketal type from the Insect Kingdom // J. Org. Chem. -1994. V. 59, N 21. - P. 6136-6139.

20. Tu Y.Q., Moore C.J., Kitching W. From (R)-(+)-pulegone to (25,4^,6^,85)-2,4,8-trimethyl-l,7-dioxaspiro5.5.undecane — a unique spiroacetal from the insect kingdom // Tetrahedron: Asymmetry. 1995. - V. 6, N 2. - P. 397-400.

21. Sugai Т., Ohta H. Enzymatic preparation of ethyl (5)-3-hydroxybutanoate with a high enantiomeric excess // Agric. Biol. Chem. 1989. - V. 53, N 7. - P. 2009-2010.

22. Noyori R., Ohkura Т., Kitamura M. Asymmetric hydrogenation of P-keto carboxylic esters. A practical, purely chemical access to |3-hydroxy esters in high enantiomeric purity // J. Am. Chem. Soc. 1987. - V. 109, N 19. - P. 5856-5858.

23. Miller D., Bilodeau F., Burnell R. H. Stereoselective synthesis of isomers of 3,7 dimethylnonadecane, a sex pheromone of the alfalfa blotch leafminer (Agromyza frontella Rondani) // Can. J. Chem. - 1991. - V. 69, N 7. - P. 11001106.

24. Mori K., Wu J. Pheromone synthesis. CXXV. Synthesis of the four possible stereoisomers of 3,7 — dimethylnonadecane, the femal sex pheromone of Agromysa frontella Rondani // Liebings Ann. Chem. 1991. - N 3. - P. 213217.

25. Ишмуратов Г.Ю., Яковлева М.П., Выдрина В.А., Толстиков Г.А. Енолизация (-)-ментона в направленном синтезе низкомолекулярных биологически активных веществ // Химия растительного сырья. 2008. -№ 1.-С. 5-28.

26. Ишмуратов Г.Ю., Харисов Р.Я., Газетдинов P.P., Толстиков Г.А. Синтез феромонов насекомых на основе окислительных трансформаций природных монотерпеноидов // Химия природ, соедин. 2005. - № 6. - С. 509-522.

27. Ишмуратов Г.Ю., Харисов Р.Я., Латыпова Э.Р., Талипов Р.Ф. Инициируемые нуклеофильными агентами превращения а,р-еноновых природных циклических монотерпеноидов в направленном синтезе // Химия природ, соедин. 2006. - № 4. - С. 303-316.

28. Вейганд К., Хильгетаг Г. Методы эксперимента в органической химии. — М. Химия. - 1968. - С. 246.

29. Meziane S., Lanter P., Longeray R., Arnaud C. Baeyer-Villiger oxidation of cyclic ketones with monopersuccinic acid in water // C. R. Acad. Sci., Ser. lie: Chim. 1998. -V. 1, N2.-P. 91-94.

30. Gusso A., Baccin C., Pinna F., Strukul G. Platinum-catalyzed oxidations with hydrogen peroxide: enantiospecific Bayer-Villiger oxidation of cyclic ketones //Organometallics.- 1994.-V. 13,N9.-P. 3442-3451.

31. Сафиуллин P.JT., Волгарев A.H., Комиссаров В.Д., Толстиков Г.А. Алкансульфонадкислоты новые окислительные реагенты в реакции Байера-Виллигера // Изв.АН. Сер.хим. - 1990. - № 9. - С. 2188-2189.

32. Яковлева М.П. Синтез феромонов насекомых на основе продуктов природного и синтетического происхождения: Дисс. канд. хим. наук. -Уфа, 1996. 159 с.

33. Miller D., Bilodeau F., Burnell R.H. Stereoselective syntheses of isomers of 3,7-dimethylnonadecane, a sex pheromone of the alfalfa blotch leafminer СAgromyzafrontella) // Canad. J. Chem. 1991. - V. 69, N 7. - P.l 100-1106.

34. Shono Т., Matsumura Y., Hibino K., Miyawaki S. A novel synthesis of 1-citronellol from 1-menthone // Tetrahedron Lett. 1974. - V. 15, N 14. - P. 1295-1298.

35. Сёно Т., Такаги К. Получение (-)-цитронеллола / Япон. Пат., кл. С 07 С 33/02, С 07 С 29/00, № 56-29647, заявл. 24.10.73, № 48-118898, опубл. 9.07.81.

36. Газетдинов P.P. (К)-4-Ментенон и этил-(38)-гидроксибутаноат в синтезе низкомолекулярных биорегуляторов насекомых: Дис. канд. хим. наук. -Уфа, 2004. 100 с.

37. Газетдинов P.P., Харисов Р.Я., Зорин В.В., Ишмуратов Г.Ю. Синтез оптически чистого (7?,/?)-диметилдеканаля агрегационного феромона малого и булавоусого мучных хрущаков // Баш. хим. ж. - 2003. - Т. 10, № 1.-С. 37-39.

38. Харисов Р.Я., Латыпова Э.Р., Талипов Р.Ф., Муслухов P.P., Ишмуратов Г.Ю. (Д)-4-Ментенон в синтезе оптически чистого полового феромона персиковой минирующей моли Lyonetia clerckella И Изв. АН. Сер. хим. -2003.-№ 10.-С. 2146-2148.

39. Латыпова Э.Р. (7?)-4-Ментенон в реакциях 1,2- и 1,4-присоединения: Дисс. канд. хим. наук. Уфа, 2005. - 112 с.

40. Shankaran К., Rao A.S. Synthesis of 2,6 dimethyl - 1,6 - heptadien - 3 - ol acetate, a probable biogenetic precursor of the pheromone, 2,6 — dimethyl -1,5 - heptadien - 3 - ol acetate // Indian.J.Chem., Section В - 1982. - Т. 21. -P. 542-544.

41. Ишмуратов Г.Ю., Яковлева М.П., Ганиева В.А., Муслухов P.P., Толстиков Г.А., Синтез перспективного хирального синтона — изопропил 4К-метил - 6 - йодгексанота - из Ь-(-)-ментола // ХПС - 2005. - № 1. - С. 33-36.

42. Ишмуратов Г.Ю., Яковлева М.П., Ганиева В.А., Амирханов Д.В., Толстиков Г.A., L- (-)-ментола в синтезе ключевых синтонов для оптически активных метилразветвлённых феромонов насекомых // ХПС — 2005.-№6.-С. 592-593.

43. Ebert S., Krause N. Synthesis of the insect pheromone (25',3<S',7i?»S)-diprionyl acetate by diastereoselective protonation // Eur. J. Org. Chem. 2001. — V. 2001,N20.-P. 3831-3835.

44. Schreiber S.L. Fragmentation reactions of a-alkoxy hydroperoxides and application to the synthesis of the macrolide (±)-recifeiolide // J. Amer. Chem. Soc. 1980. - V. 102, N 19. - P. 6163-6165.

45. Petasis N.A., Lu S.-P. Methylenations of heteroatom-substituted carbonyls with dimethyl titanocene // Tetrahedron Lett. 1995. - V. 36, N 14. - P. 2393-2396.

46. Mori K., Igarashi Y. Synthesis of the enantiomers of a-phellandren-8-ol (p-mentha-l,5-dien-8-ol), a monoterpene from bark beetles // Lieb. Ann. Chem. -1988.-Nl.-P. 93-95.

47. Бартон Д., Оллис В.Д. Общая орг. Химия. М: Химия, 1982. - Т. 2. - 661 с. Comprehensive organic chemistry, Oxford, 1979.

48. Mori К., Fukamatsu К. A new synthesis of (+)-grandisol // Lieb. Ann. Chem. -1992.-N 5.-P. 489-493.

49. Boyer F.-D., Ductor O.-H. Total synthesis of the enantiomers of Aspidiotus nerii sex pheromone // C. r. Acad. Sci. Ser. 2. Fasc. C. 1999. - V. 2, N 1. - P. 29-33.

50. Baudouy R., Maliverney C. Synthese diastereoselective d'une composante de la pheromone sexuelle de "L'ecaille Rounge de Californie": l'acetated'isopropenyl 6 - methyl - 3 - decene - 9 - yle (3S, 6R) // Tetrahedron. -1988. - V. 44, N 2. - P. 471-480.

51. Hutchinson J.H., Money T. A formal enantiospecific synthesis of California red scalepheromone// Can.J.Chem. 1985.-V. 63,N 11.-P. 3182-3185.

52. Palomo C., Oiarbide M., Aizpunia J.M., Gonzalez A., Garcia J.M., Landa C., Odriozola I., Linden A. Highly diastereoselective aldol reaction with camphor-based acetate enolate equivalents // J. Org. Chem. 1999. - V. 64, N 22. - P. 8193-8200.

53. Arceo E., Odriozola J. M., Garcia J. M., Gonzalez A., Gil P. Asymmetric synthesis of (R)-4-hexanolide, the pheromone of Trogoderma glabrum // Tetrahedron: Asymmetry. 2003. - V. 14, N 12. - P. 1617-1621.

54. Заявка 56-79602. Япония. Аттрактанты для тараканов. / Нисино О., Такаянаги X. Положит, решение от 30.06.81. - Реф.в: РЖХ. - 1982. -230377П.

55. Hobbs P.D., Magnus P.D. Studies on terpenes. 4. Synthesis of optically active grandisol, the boll weevil pheromone // J.Amer.Chem.Soc. 1976. - V. 98, N 15.-P. 4594-4600.

56. Hobbs P.D., Magnus P.D. Synthesis of optically active grandisol // J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1974. - N 21. - P. 856-857.

57. Gansca L., Tautan L., Oprean I., Maxim S., Ciotiau§ I. Exo- and endohormones. XXIII. Synthesis of (-)-c/s-verbenol, the main component of the aggregation pheromones of the bark beetle Ips typographus // Proc. Rom. Acad. B. 2005. - V. 7, N 1. - P. 3-7.

58. Кучин A.B., Фролова JI.JI., Пантелеева M.B. Бициклические терпеновые диолы как лиганды для синтеза хиральных катализаторов // Тезисы докладов II Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ». Казань, 2002. — С. 5.

59. Фролова JI.JI., Пантелева М.В., Древаль И.В., Алексеев И.Н., Кучин А.В. Стереоселективное восстановление вербенона в z/ис-вербенол // Тезисы докладов I Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ». Сыктывкар, 2000. — С. 150.

60. Зайнуллин Р.А. Синтез изопреноидных ювеноидов и феромонов на основе озонолиза циклоалкенов: Автореф. Дис. канд. Хим. Наук. Уфа, 1989. -17 с.

61. Одиноков В.Н., Куковинец О.С., Касрадзе В.Г., Зайнуллин Р.А. Феромоны и ювеноиды на основе продуктов озонолиза (+)-3-карена и (+)-а-пинена // Тезисы докладов 1 Всероссийского совещания «Лесохимия и органический синтез». Сыктывкар, 1994. - С. 12.

62. Odinokov V.N., Akhmetova V.R., Kukovinets O.S., Zainullin R.A. The synthesis of Planococcus citri pheromone based on the ozonolysis of (+)-oc-pinene // VI International Conference of Organic Synthesis. Abstracts. -Moscow, 1986.-P. 90.

63. Куковинец O.C., Зверева Т.И., Касрадзе В.Г., Зайнуллин Р.А., Галин Ф.З., Фролова Л.Л., Кучин А.В., Спирихин Л.В., Абдуллин М.И. Новый метод синтеза феромона Planococcus citri Н Химия природ, соедин. 2006. — №2.-С. 179-180.

64. Ohloff G., Giersch W. Access to optically active Ipsdienol from verbenone // Helv. Chim. Acta. 1977. -V. 5, N 60. -P. 1496-1500.

65. Общая органическая химия. / Под ред. Д. Бартона и У.Д. Оллиса. Т.4. Карбоновые кислоты и их производные. Соединения фосфора. М.: Химия. - 1983.-728 с.

66. Kulesza J., Gora J. О stereochemii reakcji przylaczenia acetylenu do (-) mentonu I (-) karwomentonu // Roczn. chem. 1969. - V. 43, N 5. - P. 955962.

67. Meinwald J., Gassman P.G. Highly Strained Bicyclic Systems. 11. The Synthesis of Optically Active 2a- and 2p-Amino and Hydroxy Bicyclo2,1 ,l.hexanes // J. Amer. Chem. Soc. 1960. - V. 82, N 20. - P. 54455450.

68. Zweifel G., Brown С. H. Hydroboration of Terpenes. II. The Hydroboration of a- and (3-Pinene — The Absolute Configuration of the Dialkylborane from the Hydroboration of a-Pinene // J. Amer. Chem. Soc. 1964. - V. 86, N 3. - P. 393-397.

69. Miller D., Bilodeau F., Burnell R.H. Stereoselective syntheses of isomers of 3,7-dimethylnonadecane, a sex pheromone of the alfalfa blotch leafminer (Agromyza frontella) H Canad. J. Chem. 1991. - V. 69, N 7. - P. 1100-1106.

70. Goswami Papori, Hazarika Saroj, Das Archana M., Chowdhury Pritish // Ind. J. Chem. Section B: Organic Chemistry Including Medical Chemistry. 2004. -V. 43, N6.-P. 1275-1281.

71. Suginome H., Yamada S. Replacement of a Carbonyl Group of Camphor by an Oxygen Atom. Synthesis of l,7,7-Trimethyl~2-oxabicyclo2.2.1.heptane // Bull. Chem. Soc. Jap. 1985. - V. 58, N 10. - P. 3055-3056.

72. Thomas A. F., Rey F. The Baeyer Villiger Reaction of Pinanones (Bicyclo3.1.1 .heptanones // Tetrahedron. - 1992. - V. 48, N 10, P. 1927-1942.

73. Masao H., Shigetaka Y., Akiko S., James H. C., Takashi M. MMPP (Magnesium Monoperoxyphthalate) in Acetonitrile; A New Approach to the Synthesis of Lactones via Baeyer-Villiger Oxidation of Cyclic Ketones //

74. Synth. Commun. 1996. - V. 26, N 24. - P. 4591-4596.

75. Brougham P., Cooper M.S., Cummerson D.A., Heaney H., Thompson N. Oxidation Reactions Using Magnesium Monoperphthalate: A Comparison with m-Chloroperoxybenzoic Acid // Synthesis. 1987. - P. 1015-1017.

76. Sauers R. R. Oxidation of Camphor with Peracetic Acid // J. Org. Chem. -1959. V. 24, N 7. - P. 925-927.

77. Джемилев У.М., Востриков H.C., Моисеенков A.M., Толстиков Г.А. Пентафторнадбензойная кислота новый высокоактивный и стабильный окисляющий агент // Изв. АН СССР. Сер. хим. - 1981. - № 6. - С. 13201322.

78. Сафиуллин Р.Л., Волгарев А.Н., Ишмуратов Г.Ю., Яковлева М.П., Одиноков В.Н., Комиссаров В.Д., Толстиков Г.А. Декансульфонадкислота как новый окислитель в реакции Байера Виллигера // Доклады АН СССР. - 1991. - Т. 316. - № 3. - С. 640-642.

79. Lapalme R., Borschberg H.-J., Soucy P., Deslongchamps P. Thermal decomposition of ozonides. A complementary method to the Baeyer-Villiger oxidation of hindered ketones // Can. J. Chem. 1979. - V. 57, N 24. - P. 3272-3277.О

80. Органические реакции. Под ред. Луценко И.Ф. М. - Изд-во иностранной литературы. - 1959. - Т. 9. - 614 с.

81. Bayer A., Villiger V. // Berichte. 1899. - V. 32. - P. 3625.

82. Потапов В.М. Стереохимия. М.: Химия. 1988. - 464 с.

83. Connolly J. D., Overton К. H. The constitution and stereochemistry of the lactone C10H16O4 formed in the oxidation of camphor by peracids // J. Chem. Soc.-1961.-P. 3366-3372.

84. Ли Дж. Дж. Именные реакции. Механизмы органических реакций. М.: Бином. Лаборатория знаний. 2006. - 456 с.

85. Palomo С., Oiarbide М., Aizpunia J.M., Gonzalez A., Garcia J.M., Landa С., Odriozola I., Linden A. Highly diastereoselective aldol reaction with camphor-based acetate enolate equivalents // J. Org. Chem. 1999. - V. 64, N 22. - P. 8193-8200.

86. Suginome H., Yamada S. Replacement of a Carbonyl Group of Camphor by an Oxygen Atom. Synthesis of l,7,7-Trimethyl-2-oxabicyclo2.2.1.heptane // Bull. Chem. Soc. Jap. 1985. -V. 58, N 10. - P. 3055-3056.

87. Ишмуратов Г.Ю., Яковлева М.П., Выдрина B.A., Муслухов P.P., Толстиков Г.А. Необычное поведение метилидентрифенилфосфорана в реакциях с ментолактолом и его алюминатом // Бутлеровские сообщения. 2007. - Т. 12, № 6. - С. 31-33.

88. Mori К. Synthesis of insect pheromones, 1979-1989 / In: The total synthesis of natural products, New York, 1992, 4, 533 pp.

89. Kikukava Т., Imaida M., Tai A. Syntheses of the Sex-Attractant of Pine Sawflies // Bull. Chem. Soc. Japan. 1984. - V. 57, N 7. - P. 1954-1960.

90. Mori K., Tamada S. Stereocontrolled synthesis of all of the four possible stereoisomers of erythro-3,7-dimethyl-pentadec-2-yl acetate and propionate, thesex pheromone of the pine sawflies // Tetrahedron. 1979. - V. 35. - P. 12791284.

91. Nicotra F., Panza L., Ronchetti F., Russo G., Toma L. Synthesis of Enantiomerically Pure 24-Alkylsterol Side Chains, in Both Enantiomeric Forms, Starting from (R)-(+)- Limonene // J.Org.Chem. 1986. - V. 51, N 8. -P. 1272-1276.

92. Lanz M., Bartels В., Pfander H. Total Synthesis of (all-E,2R,6R,2 R,6 R)-and (all-E,2R,6S,2 R,6 S)-2,2 -Z)w(4-hydroxy-3-methylbut-2-enyl)-y,y-carotene (Sarcinaxanthin) // Helv.Chim.Acta. 1997. - V. 80. - P.804-817.