Кросс-конденсации с участием нитрилов, кетонов и сложных эфиров в присутствии броммагнийаминатов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

УРАттИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНШШ П01ИТЙХничкскии ИНЖСУТ им. С.М, КИРОВА.

Ча правах рукописи

Овсянников Игорь Сергеевич

кросс-кощвгшда с участием: нигршз, кетоноз и сложшх эдаоа а присутствий шмшШаминатов

02.00.03 - Органическая химия

Авто ре ф е р а т

дяооертации на ооиоканяэ .учешй степени кандидата химических наук

Свердловск 1990

Работа выполнена на кафедре органической химии Уральского государственного университета им.А.М .Горького.

Научный руководитель: доцент, кандидат химических наук

. "А.А.Вшивков

4 -

Научный консультант: доцент, кандидат химических наук

ВЛ.Сосновслих

Официальные оппоненты: профессор, доктор химических наук

Ю.С.Андрейчиков;

, - ведущий научный сотрудник, кандидат • химических наук В.А.Бакулев

Ведущее пувттувятт: Рижский технический университет

Защита состоится 26 декабря 1990 года в _ часов на заседании специализированного^ученого.оовета "К 063.14.07 по присукде-нив ученой степени кандидата химических наук ордена Трудового .Краевого Знамени политехнического института им.С.М.Кирова по адресу: г.Свердаовск, УШ, третий учебный корпус, аудитория Х- 420.

Ваш отзыв в двух экземплярах, скрепленный гербовой печатью,' просим направлять по адресу:- 62.0002, Свердловск, УШ им.С.М.Кирова, ученому секретари совета института.

•. Автореферат разослав и ноября 1990. года.

Ученый секретарь^ ; специализированного совета, ^т.Г.Кокшарова канд. хим. наук

Актуальность/теш. Кросс-конденсации альдольного тала игра-юг ключевую роль в синтезах многих органических соединений. Классическими примерами талях реакций являются алъдегидо-кетон-ные, детонт-ввтонныэ п слскноэфарзыа конденсации, позволяющие в один прием синтезировать различные классы органических соединений со смешанными функциями и широким спектром полезных свойств. Так, катон-кетонные конденсации приводят к получении ^ -гндрокси- а сс,|> -непредельных кетонов, которые используются в качестве пластификаторов, гербицидов, фунгицидов и душистых веществ. Однако, несмотря на болыьув синтетическую значимость реакций альдольного типа, многие.из них относятся в числу малоперспективных, а потоку и малоисследованных реакций, так как протекают неоднозначно а • приводят к сложным смесям продуктов. В частности, успешное осуществление взаимодействия кетонов, как кетиленовых компонент, с нитрилами открывало бы путь к прямому синтезу |> - аминовинилкето-ноа, широко применяемых в региосяецифическом синтезе различных гетероциклических систем, таких как пиразолов, имлдазолов, 2-пи-. ридонов и 2-пиримидинонов, но так как эти реакции под действием стандартных конденсирующих агентов сопровождаются большим числом побочных процессов, они до сих пор на нашли широкого применения в органическом синтезе, а - аминовинилкетоны приходится получать обходным путай* В связи с этим работы, направленные на разработку, новых методов синтеза, позволяющих использовать кросс-ноаденсадии альдольного типа-в препаративных целях, представляют научный интерес.и являются актуальными.- . '

Цель работы. Исследование конденсирующей способности бром-магнийамннатов в кросс-конденсациях альдольного типа с участием нитрилов, кетонов и слонннх эфирсв. Разработка новых препаративных методов, синтеза полифункциональных органических соединений, в том числе р - амановйаилкетонов, |> - дакетоаов, |> -гидрокси-и . с£,|> -ннепрадельных кетонов, а также различных гетероцикличе- -ских систем на их основе.-

Научная новизна. Разработан новый препаративный метод синтеза |> -аминовинилкетонов путем конденсации нитрилов с кетонаш в присутствии этилфениламиномагнийбромида. Выяснены синтетические возможности данного метода, показавшего наиболее хорошие результаты при взаимодействии нитрилов ароматических и галогенсодержащих алифатических кислот с метилкетонами. Впервые показано, что

трихяор- и трифторацетонитрилы реагируют с Ji -гидрокси- и ¡¿,|>-непредельными кстонами, что позволяет получить целый ряд высоко-реакционноспособных синтонов для синтеза различных гетероциклических соединений. Прадяокен путь синтеза новых пространственно-затрудненных при гетероато'ме 4-диперидонов и 4-тетрагидротияпиро-нов, дон которых установлено преобладание конформера с аксиальной фенильной группой. Осуществлена кросо-конденсация полигалоген-алкилфенилкетонов с метилкетонами и алкилацетатами, что позволило разработать препаративный метод получения |> -гидрокси- и -непредельных кетовов и слоеных эфиров - перспективных соединений для синтеза разнообразных фтор- и хлорсодераащих органических веществ. Показано,, что дегидратация . р -гидроксикетонов и эфиров протекает стереоспецифично и приводит к продуктам, имевдим E -S-цис-строение.

Практическая ценность. Благодаря использованию в качестве конденсирующих агентов.броммагнийаминатов значительно расширены синтетические возможности.кросс-конденсаций альдольного типа с участием нитрилов, кетовов и слонвых эфиров.. Разработаны препаративные методы синтеза.'.новых енаыиаокатояов, енаминоэфиров, |> -да- . ветонов.а таккв фггор- и.хл'орсодерзацах -гидрокси- и -, непредельных ветонов а эфиров, изучваае свойств которых привало в получению различных гетероциклических систем я обнаружению веществ, обладающих бисаогической, актива остью. В частности, , синтез 2,2,6,6-тегразаыещенных 4-щшеридонов открывает шрокиа возможности для получения ва их основе новых стабильных нитроксильных. радикалов я лекарственных препаратов, а выявленная высокая рострегулирую-щая активность трет-бутшювого эфира |> -аминокоричаой кислоты и 2,2,6-тр2М9ТЕЛ-6-фаЕИл-4-тетрагидроо;иа1шрона позволяет рекомендовать их в качества ингибиторов роста растений.

Апробация -работы. Материалы диссертации долоаены на 71 Всесоюзной конференций но химии данарбоннльных соединений (Рига,1986 г.),

V Всесоюзном симпозиуме по органическому синтезу (Москва,1988 г.),

VI Всесоюзной конференции по химии фторорганвнеских соединений (Новосибирск, 1990 г.). По теме диссертации опубликованы 4 статьи в центральной печати. • • '

Структура и объем работы. Диссертационная работа общим объемом 158 листов машинописного текста состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов собственных исследований,экспериментальной части и выводов. 'Диссертация содержит 23 таблицы и

6 рисуиков. Списав литературы включает 129*наименований работ отечественных и зарубекных авторов.

КОНДЕНСАЦИЯ ШТШШ С МШЖЕТСН* И АЖШВДВТАШИ, КАК ПУТЬ СИНТЕЗА ШШОКЕТСЕОВ И ЖШИНОЭШОВ :

Сведения о получении р -аминовинилкетонов (АЖ) путем конденсации нитрилов с кетонами'весьма ограничены, тад нак под действием стандартных конденсирующих агентов эта реакция протекает неоднозначно' и приводит к сложным смесям продуктов. Мы нашш.что в присутствии этилфеняламшомагнойбромида удается осуществить конденсацию нитрилов с метшшетонами и с выходами 14-80¡2 ■ получить АЖ (I а-о);

ч-ск+снзы.' PhNiEi)H^.

и 1 « la-o

0 NHj 0

a,R.= Ph, R,'=t-6u; n-MeOC6H4 , R,'=t-ba-, b,R-n- ЬгС6Нч , i-Bu.-,' i,R,= Ph«t=CN, RNt-Bu-, <j, fc,0-C5H„N , R,'* t-bu,e, fc» РШ2 , R,'- i-Bu.- ас, fc=PhOCH2, R,'= t-bu.-, Ph , R/= i - Am •

a, R,* n-HeOC6H4 , R,'=i-Am-, ц R, - He, R,'«4-Bu.-, л, R,= Ca3, R/-»t-Ba.y K,= ССЦ , í¡/= i -Pr •, н, R^Ctl^, H'» Ph v • o, R,- ССЦ , 2--СцН^5 . _

Замена этилфенилаьшномагнвйбромида диэтялатаномагввйбромидом в синтезах АЖ (I а,л) приводит я снижению их выходов с 48 до 31% и с 58 до 19% соответственно, а в присутствии гидрида лития, фе-нилэтил- и диэтиламидов лития, гидрида и матияата натрия АЖ (I а,л) аолучить не удалось.

Большое влияние на.выход ¿Ш оказывает природа заместителей в исхбдаых соединениях. Наилучшие результаты получены при взаимодействии мэтилнатонов с тряхлорацетонитрмом и мвтил-трет-алвия- ■ нетопов с нитршхами, содержащими ароматический заместитель. Ваа-ным достоинством метода является синтез АБК (I е,а) на основе фэния- и фэнокспацвтонитрилов, которые, несмотря на наличие подвижных об - водородных атомов, не подвергаются самокордансации. Одаако цианоуксусный эфир и динитрил малоновой кислоты не реагиру-

ют с пинаволидогд в аналогичных условиях. Не удалось провести и реакции пикаколина с нитрилами пивалевой и хлоруксусной кислот,' а в.случае ацетонитрала выход соединения (I к) составил всего 14%,

При кислотном гидролизе все синтезированные ДЕК (I а-о) с' выходами 73-96$ были'переведены в соответствующие |> - дикетоны. (П а-о): ' - •

Jas!» - " '

n«2 О О О ОН О

АЖ (I a-и) с ароматическими-заместителями были гидролизова-■ ны кипячением в спирте с каталитическим количеством серной кислоты, а для АН (I л-о) с трихлорштильной группой наиболее подходящими условиями гидролиза оказались перемешивание в конц. HCl при комнатной температуре.

ИК спектры АВК (I а-о) хорошо согласуются с цис- S -цис строением с внутримолекулярной водородной связью, так как в области 3100-3440 см-1-• наблюдается группа полос, из которых полоса с более высокой частотой принадлеяит валентным колебаниям мекмолеку-яярно-ассоциированного протона аминогруппы, а полосы с более низкой частотой - валентным колебаниям прогона, участвующего в образовании ВШЗС. В области I5I0-I640 см""1 имеются" интенсивные полосы поглощения валентных колебаний С=СгС=0 системы . и деформационных колебаний связей аминогруппы. В спектрах ШР соединений (I а-о) помимо сигналов, характерных для углеводородных радикалов, тлеются одаопротойаыа санглеты или траплвты с 3 = I Гц винильных протонов в области 5,2-6,6 м.д-. и отсутствует сигналы протонов импно-' катонной форш. Протоны аминогруппы в АВК (I л-о), содержащих трихлорметильаый радикал,, проявляются в вида уширенного двухлро-тонного сигнала при 7,6-6,0 м.д.»-в то время как в АЖ (I а-к) аминогруппа-либо не проявляется, либо 'дает два одинаковых по интенсивности уширенных санглета при 5,0-5,7 м.д. (экзоцидлический протон) и 9',7-10,0 и.д. (протон, участвующий в образовании BffiC). Методом ДОДР% установлено наличие процесса затормоаенного вращения аминогруппы иовт-уг С-К - связи с энергией активации •v 60 кДз/моль пра Тя 253 К, что соответствует известным в литературе данным.

В спектрах ПНР дикетонов (П а-о) кроме синглетнкх сигналов впяпльного (<i 5,4-6,8 м.д.) и гадроксильного (<? 13,8-16,8 м.д.)

протонов наблюдается сияглетный сигнал матяленовой группы в области S 3,7-4,6 м.д,, что свидетельствует о неполной (90-95%) енолизация этих соединений. - .

При использовании в качестве конденсирующего агента диэтил-аминоыагнийбромяда удается осуществить взаимодействие ароматических нитрилов с алкилацетатами и с выхода та 18-40$ получить енами-поэфяры (Ш а-е);

аД-РЬ, , И' - I - Рг , Ь,К.--РЬ, = ЕЬ ;

1Л= З-С^М , = 1-Рг

В присутствии этилфенилавдномлгнийбромида преобладающей становится реакция Бодру, ведущая к образованию N -этилацетаншхида, что коррелирует с принципами теории Ы.ТКО.

Таким образом, применение в качестве конденсирующих агентов брокмагниЗаминатов позволяет синтезировать N - незамещенные энамп-нокетоны и енаминоэмяры, которые' являются труднодоступными при получении их другими методами.

КСНДШСАШ ТИОЛОР- И ТШФТОРАЦЗТШИТГШЮВ С |з -ЩРОКСИ- И оС,|> -НЕПРЕДЗЛЕйь.М КЕТСШШ

Благодаря высокой реакционной способности трихлор- и трифтор-ацетонитрплов а применении в качэствз основания этилфзниламшо-магяийбромида нам удалось осуществить конденсацию этих нитрилов с диацатоновым спиртом и окисью мезитяла и получить АЕС (37 а,б;

7 а,б), содержащие помимо амглоеноновой системы гндроксиль-ную группу или двойную связь:

r.-cn + ch,cur,

j и

/ EtgNMqbr

и

N«2 О й а- е

О ОН

17 а,б

NH, О ОМ

7 а,б

о

NMa О

АВК (1У а,б), устойчивы к действии таких дегидратирующих агентов, как йод, и-толуоясульфокислота, Р205 и РОСЦ , но легко гидролизуются в кислой среде, причем, если реакцию проводить с раз б.HCl (1:3) в ТГФ, то с выходом до 83$ получаются тетрагидро-пироны (71 а,б), а при использования конц.НСГ или газообразного HCl в эфире с количественными выходами образуются дигйдропяроны (7П а,б): п

'YYV

nh2 о он

N а,5

о

А,

71 а,б

7П а,б

Поскольку нам не удалось превратить соединения (71 а,б) в соединения (УП а,б) и наоборот, следует исключить представления об их интермедиатвом характере. Видимо, в зависимости от кислотности среды и полярности растворителя в промежуточном гидроксидионе участие в циклизации может принимать либо с'пиртовый, либо еноль-ный гидроксил:

w а,8

н,о

'YYT-

О О , он

V

>ф§» —

Па,5

-н50+ •

YS а,5

Гидролиз.аминодиенонов (7 а,б) соляной кислотой приводит к ендаойам (7Ш а,б) с небольшой примесью (5-10/5) дигидропиронов (УП а,б), содержание которих со временем увеличивается. 'Количественно процесс циклизации в дигидропироны происходит в кислой среде, а обратная реакция раскрытия дигидропиронового цикла в ендион протекает под дайотвием этилата натрия:

ни. .

к.

NHa О

ои о

ItONa

и

7 а.б 7ПЗ а,б УП а,б

При действии газообразного HCl' на .эфирные растворы амияодиено-

нов (7 а,б) происходит гладкое присоединение НИ по двойной связи, что приводит с выходами до 80% к образовании хлорамяноенонов (IX а.б). Гидролиз АВК (IX а) в мягких условиях (разб. HCl, ТГ5) дает хлорядон (X а ),в то время как соединения (IX at X а) в коац.НС! превращается в дагидропирон (УП а):

N«2 О " N142 0 а

У а,б П а,б

' УП а

С цель® дальнейшего изучения возможности синтеза а химических свойств ранее неизвестного класса амияодленонов - ш изучили взаимодействие трихлор- и. трифторацетонитрилов с аршшденацетона-ми в присутствии этняЗе ниламиномагвийбромида и о выходами 28-58$ получили сетдавмые соединения (XI а-д):

Ъ-СМ + . .

0 N«2 о ОН 0

X) а-^ а-г

а,*.* ССЦ , Аг. РЬ ; б, И- СГ5 , Аг -- РЬ •

б,'И»ССЦ, Аг*п-МеОС6Нч ; г,И»СР, , Аг-п-МеОС6иц ;

а, К-СР, , Аг = 2-Сч!Ц0.

Сравнение реакционной способности амкнодиэноиов (П.7) показало, что соединения (XI) легко гаяролизузтгся до соотвэтстнун^гос ендкояов (ХП), во в отличие от соединений (У) не шклгзуотся в кислой среде в дагидропироны и не присоединяют хлороводород, что

он о а йа J«a о

связако со стабилизирувсим влиянием ароматического заместителя на сопряженную еноновуга систему.

Конденсация 2-гидроксиацетофенона с трихлор- и три$торацето-нитрилами дает АВК (ХШ а,б), которые под действием боки. KCl глп газообразного HCl с выходом 86-S2J5 приводят к хромонаы (НУ а, б):

о

В мягких условиях гидролиза (разб.НС1, ТТО) АВК (ХП б) дает смесь, состоящую из 2-гидроксшсроманона п 2-аминохроманона (7:3), которые являются интермедпатакл при образования хромона (И7 б), так как,переходят в него при обработке конц.НС1.

Строение всех соединений хорошо согласуется с данными Ж и ПМР спектров. Так, в 1IK спектрах соединений (1У а,б; У а,б) при-_ сутствуют интенсивные полосы .поглощения в областях 3410-3150 см-х и I650-I5I0 см""*, характерные для аииноевоновой~ системы,а спектры ПНР помимо соответствувдих сигналов неталового и енонового фрагментов содержат двухпротонныи уширенный синглет аминогруппы в области 7,3-7,8 м.д. и сигнал протона енаминного ^,раг:.:ента прс 5,5-5,9 ы.д. Сигналы всех протонов в соединениях (U а; У а) смещены по сравнению с соответствующими сигналами соединений (37 б; У б) в более слабое доле из-за•большего дезэкранпрузеего влияния трихлоркетильной группы.

ЕК и ТШР спектрам аминодиенонов (П а-д) полностью отвечает планарная 5 -цис-ковйормация с цис-конфигурацаей аминоенозового фрагмента я транс-конфигурацией двойной связи (3 =15,7-16,0 Гц). В ИК. спектрах татрагидропироаов (71 а,б) присутствуют полосы поглощения ¡>ou при 3350 , 3340 ctfx и ico при 1715 и 1725.см-1, однозначно указывающие на их кетольную природу. В спектрах дегпд-ропироноэ (УП а,б) появляется полоса . i е=с при 1610 и 1650 с м-4-, а |)са из-за соарянения с двойной связью проявляется при более низких частотах в области 1690-1700 см-1. 3 спектрах ШР дигвдро-плронов (УП а,б), вабщдавэтея.три сшглете интен спав остью в 6,2 и I протон, соответствующие двум эквивалентным метальным группам, метиленовой группе и этиленовому протону. Наличие в молекулах

етрагидропиронов (У1 а,б) хиральвого центра делает метильные •рулпы при С-6 и протоны обеих метиленовых групп диастереотолны-ш, что обусловливает более слоеный характер спектров 1Д.1Р этих ¡оедияений, в которых наблюдаются два синглета ыетлдышх гргулл в )бласти 1,35-1,46 и.д. и характерная Л3-система с центром при : ,66-2,67 ы.д. протонов CSJg— группы в 5 положении кольца с гвминаль-

вой константой 0 =15,7 Гц. В тетрагядролироне (71 6) вторая .«етиленовая группа проявляется в виде синглета при 2,71 м.д., а лидроксил в виде уширенного синглета при 3,67 ц,д., в то время ',ак в тетрагядропироне (71 а) эта метнленовая группа имеет вид зубдета при 3,04 м.д. с константой дальнего слив-сливового взаимодействия 3 = 1,8 Гц из-за расщепления с гвдрояспльнш протоном, проявляющимся в виде триплета с той ге константой при 3,44 м.д.

Подвода итог все;.;? вышесказанному о взаимодействии нитрилов 2 метплкетонами в присутствии этилфениламшомагнийброьвда, следу-эт отметить, что эта реакция открывает широкие возмокности для синтеза не только ^ - аминовинллкетонов и |> - дикетонов.но тад-se и целого ряда гетероциклических соединений, так как позволяет синтезировать АШ, содержащие ломимо ашяозкояовой системы еще одну функциональную групау.

KCei3iCAIiIH П0Л1'1Г^'Ю1ШДЖИ^ЕШ'ШЕТШ0В С МЕГ/ЛКЕТСЕШИ К АЛОШЦЗТАТШ

С целью дальнейшего изучения конденсирующей способности брок-магнииамииатов представляло интерес исследовать возможность осуществления кетон-квтоЕных конденсаций с участием галогенсодержа-щих кетонов. Ь'ы нашли, что при использовании в качестве основания диэтидаминомагнийбромида удается провести кросс-кокдексации 2,2,^-триугорацзто^енона и 2 ,2,3.3-тетрафториропиоуенона с штаколлно;.'., ацето^еаоном, 2-ацетотиеноком и 2-гидроксиацетофенопом, а та;а:е 2,2 ¿¿-трихлорацетофенона с пиваколином, которые с выходами 30-55'/*' ведут к получении соответствующих |> - гидроксикетоков. В реакциях с участием иинаколипа ¿олее высокие выходи продуктов конденсации достигаются с присутствии этилфенлламиномагнийбромида. Такие метклалкидкетоны, как ацетон, метилзтил- и катилнзоирошзлке-ток не реагируют с датагалогеналкилфзнллкетонами под действием броммагкийамилатое вследствие высокой скорости их самоконденсацик, а соответствующие этим нетонам - гадроксакетоиы били получены с выходами 52-94^ при проведении реакции в присутствии гидрида лития в пентане или гексаав:

. 1

а, Ч -, 1-Ьи \ ''В, К.- СГЭ , Я,'« № ; Ь,&= СГ3, К.' = 2-СчН,$ г,И,- СР, , .к' • 2,-Н0С6«„ 1СГг)2И,

к/= 1-Ьа ^ е,Ь«(СРг)2и , г!' РИ '«с, (СР2>2Н , и' = г-СцН^; , V* г-нос^;

и.,К-СГ5 , &'= Ме , к., И-СР,, г'= £1 - лД = СР5 , К.'« I- Рт; л, Ь - М, К,' = Не ; н.,* «МОД», Н; , К.'= 1-Ьа; и, «иССЦ , К,'=Ме.

Использование дая смгаза соединений (ХУЛ) в качестве конденсирующих агентов тетраэталтитаната, метялата и гидрида натрия. не привело к дсшокитеяьвны результатам, как и длительное кипячение смеси кетонов в уксусной кислоте.

Из разошчных, дегидратирующих агентов, исследованных в вастоящей работе, наибольшие * выхода £ -. лолигалогеналкил-об,р-енонов были получены с хлористым тионилом и метилхлорсульфит ом.Дегидратация |> - глдрокоикетонов (ХУЛ а-в,.д-ж,.о) осуществлялась под . действием тионядхлорида и пиридина в кипящем толуоле, что привело в соответствуицим оС,|> - евовам с выходами 64-94$. 3 случав же соединений (2УП и-л) в этих условиях наблюдалось значительное ос-молевие, а более высокие выходы соответствущих енонов были получены при .использовании метилхлррсульфита и пиридина в ЗТФ:

с«3050с1

'ГГ*

- рь о

ХШ а-в, д-а,. е-д, о

2УШ а-в, д-е, и-л, о

В то время как трифтордипнон (ХУЛ б) монет быть получен при использовании хлористого тионила и при перегонке соединения (ХУЗ б)

- и -

в гаяууаэ над .Р^Од, дегидратации продукта конденсация 2-гддрояся-ацетофенона. с трифторацатофаноном (ХУЛ г) осуществить на удалось, тая ная это соадшаниа остается без изменений при. перегоняв в ва-яуума над Р20д, осмоляется под дзйствивм хлористого тионила и цпклизуатся при обработке метилхлорсульфитом в 2-трифторметил-2-феяил-4-хроманон: О

"«20 ^^ОО^СР,

ОН 6 бн "'а- •

Учитывая характер замещения при двойной связи синтезированных анонов, литературные данныа по конфорка сгонному составу -

непредельных кетоаов, а также особенности ИК, У® и ПМР спектров, соединениям (ХУШ) следует приписать Е-$ -цис-строение с выведенным из плоскости молекулы из-за стерических затруднений феналь-

ным заместителем. Для подтверждения данного вывода целесообразно сравнить спектральные характеристики описанного ранее 2,2-ди-метил-б-фенил-4-гвксен-З-ова а енона (ХУШ а):

1,20с 6,74кб 1= 1,4 Гц 1,06с 7.08ка 1=1.4 Гц

о си, г,ч9а. ' II 1

. о (ф

^ а Х680 см"^'(шт.) $ = 1710 см"1 (инт.)

. Ы 1600 см"1 (ИНТ.) * = 1660 см"1 (слаб.)

С^и ( & ) £10 (7700),220(7500), , км () :213 (2800) ,225(3040)

270(10300) 240(2860)

Наличие в ИК спектре соединения (Ш а) интенсивной полосы поглощения карбонильной группы при 1710 см""1 а слабой полосы двойной связи при 1660 свидетельствует об отсутствия сопряжения из-за индуктивного влияния СР3 -группы и' нёпланарвого- расположения фенила. В УФ спектра этот- факт'находит отранение в гипсо-хромном -сдвиге и в значительном уменьшения интенсивности полос поглощения. Смещение синглетного сигаала трет-бутильной группы в еноне (ХУШ а),в более сильное пола по сравнению с его вайгориро-ванным аналогом связано с дальним экранированием трат-бутила вна-плоскостныы цис-фенплом. Наконец, Е-конфигурация однозначно еле- • дует из сравнения величины константы спин-спинового взаимодействия ( 0 = 1,4 Гц) с литературными данными, по которым 1ц-срэ1тРАнс)а = 0-0,1 Гц, а ^н-СР3'(и,ис) = 1.5-2 Гц. С целью изучения изомер-

-w -

ного состава енонов (ХУШ) .были сняты их спектры ШР F , в которых наблюдается один. дублет - группы в области 67,167,7 м.д. ( CFClj ), что свидетельствует о стереоспецифичности реакции дегидратации под действием Ъ0СХг и СНЭ050С1 . В спектре трифтордипнона (ХУШ б), полученного с помощью PgOg. наряду с дублетом имеется синглет CF3 -группы при 60,1 м.д. (CFCt™, ), указывающий на наличие в этом соединении 1% Ъ -изомера с транс-располокением CF3 - группы и этиленового протона.-

Под действием диэтиламиномагнипбромида в реакцаю конденсации с по;ша,торалкилфениляетонами вступают и алкилацетаты, давая с выходами I4-50;¿ соответствующие гидроксиэфиры (XIX а-е):

* с,со, iisae-.?^« — 'YY»

О о 0Н_ ü Ph о

a,Rp = CF3, R, = i - Bu. t,RP=CF5, R.= l-Pr,

b, Rf=CF, =ЕЦ 2,RF» ICF2)2H , R,.i-ba-, <j, R%(CF2)2H , R* i-Pr -, e-X > ltF2)2», * -Et.

Непредзлыша офиры (П. б,в), полученные с - выходами до 50% npi обработке соединений (XIX б,в) тионилхлоридом и пиридином, имеют Е-конфигурациюпри двойной связи, так как в спектрах 1ЫР этиле- ' новый протон проявляется в виде квартета с 1 = 1,6 Гц. Проведенное изучение свойств гидроксиэфпров (XIX а-в) показало, что кавбо;

шли интерес представляют превращения трзт-бутилового эфира (XIX а), который при кипячении в CF^COOH количественно превращается в гидрокеикислоту (XXI), а под действием 50СЦ дает |> -трифгорметилкоричную кислоту: .

о m ш 0

XIX. о.

Ph О

Ери. обработка Р20д гидроксикислота (XXI). дает ' ^ -лактон, кольцо которого легко раскрывается до связи кислород-карбонил под действием нуклеофильных реагентов, что моает быть-использовано • для синтеза её функциональных производных..

КШДЕНСАЩЯ АШШЧЕШК КЕТСНОВ С об,^ -НЕШВДШШШ , КБТСЦШ

В присутствии этилфениламшомагнийбромида ароматические кето-ны взаимодействуют с окисыз мезитила, а более реакционноспособ-ные полифторалкилфвнилкетоны и с бензилиденацетоном, давая с выходами 30-60$ соответствующие гидроксиеноны (ХХП, Ш1):

РН.^И Р^НЕ^МаЬг РЬ

у + уу аУТТ

он _0

XXII а-.к,

е,, Я- !\-МеС6Нч ой,К.-П-МБОС6Нч= ; а, 1СР2)2Н ' к,,в=ССЦ.

т^РН З^т^"""*

о о . СИ 0 .

а, ЯР=СГ, ; 5,ЯР=1СР2)2Н. .Ша,«

Исключение составляют реакции с фзнил-трет-бутилкетовом и 2,2,2-трихлорацетофеноном, где вследствие значительных пространственных затруднений при карбонаде выхода соединений (ХХП г,к) не превышают 5%. ' ■

Под действием газообразного НИ в эфира гидроксиеноны (ХШ а, д-а) дегидратируются, давая с выходами 70-655? диеноны форонового типа: Н0- Н®.

гн РК ^ 0 СНз

%ууу™ —-<: ■ н«- н8

снэ о он

■ ( . II . I ХНУ а

У*^ П1 (Л Г11

ХШ б

Транс-строение диенона (ХНУ а) следует из химсдвига протона И5 (квартет, 6,47 м.д., ~"3=~Г,ТТц), кэторый п^тичив"о-Гпрото¥а

о

О

(септет, 6,15 м.д., . 1 = 1,3 Гц) проявляется в более слабом поле, так как оказывается в области дезэкранирования фенильного заместителя. В спектре ПМР даенона (ХЕ7 д) сигналы протонов изобуте-нильного радикала в отличив от соответствующих сигналов даенона' (ХХ1У а) смещены на 0,2-0,4 м.д.-в- сильное поле, что связано с дальним экранированием их цас-феналом, выведанным из плоскости еноаового фрагмента из-за стерических затруднений.

Соединения (ХШ д-к) вместо дегидратации претерпевают циклизацию в 2,2,6,6-тетразамещенные 4-тетрагидропироны (НУ з-к), которая протекает почти количественно при кипячении зтих соединений в СР^СООН . В то Е8 время гидроксиеноны (ХХШ а,б), содарнащие при карбониле вместо изобутенильного заместителя стиральный,не цик-лизуэтся в соответствующие тетрагидропироны в аналогичных условиях, а гидроксиеноны (ХШ а,д), не имеющие при карбинольном углеродном атома галогеналкильной группы, подвергаются распаду до да-штилакриловой кислоты и 1,1,3,3-тетразамащааных инданов, образующихся в результате циклической димаризации промежуточных об -замещенных стиролов:

сн.

РЬ Сг^СООЦ ^ снр^Ч

РЬ. А

• С8» 0 • ОН • ^ги ' . ".пи

агг V ©

С«, 0

М'Ь

При перегонке гидроксаенона (ХШ д) в вакуума над Р205 наряду с.исходным катодом (10$) и тетрагидролироном (ХЕГ з) (40® образуется- 6-метил-2-фенш1-1,1,1-трифтор-2,5-Гбптадиен-4-оа (ХШ1 з) • (50$)» который был выделен в индивидуальном.вида хроматографиче-' . ски и представлял собой смесь Е- и 2- изомеров. Огнесенаа сигналов в спектре ПМР даенона (ХШ"_д) ..сделано на основании, сравнения его спектра со, спектрами ПМР диенонов (ШУ а,д)

6,15 6,47 5,75 6,56

-1,55 .»и- 1,59 н «

^УА-*'"УгУ* ®»

г^г «ц о сн3г,53 г,шснэ о рь

н6,49 1,66 ^м и8-75

1,96 3 ГН \ \ Г?„

"■'УгУ"1 ' 5УгУ"' .«-ш»

сн.

Суда по интенсивности сигналов метильных групп и этиленовых протонов, соотношение E/Z - изомеров составляет 65/35. Дегидратация гидроксиевова (ХШ з) под действием CU-jQSOCL протекает стереосяецифично и приводит с выходом 45$ исключительно к " Е -изомеру (Ш7 з). Обработка соединений (ХХШ а,б), тионилхлоридом такне стереоспецифично приводит к соответствующим диенонам, выход которых достигает 80$.

При гетероциклизации диенонов (ХЫУ а,д) под действием аммиака в автоклаве получены новые пространственно-затрудненные при гетероатоме 4-пипервдони (ХХУ1 а,д), а аналогичная реакция с сероводородом ведет к образованию'2,2,6,6-тетразамещзнных 4-тетра-' годротиапиронов (XX7I а,д, е):

YTY

. О R,

XXVI

xxvii

а,И=Ме-, = еЛ=п-МеС6Нч.

При отнесении сигналов метильных групп в спектрах ПИР соединений (ХЗСГ1 а; ПУП а) учитывались литературные данные по'3,5,5-трикегдл-б-$енллциялогеясанону, доя которого показано преобладание конформера с аксиальны!/, фенилом. Сильнопольнка сшглеты при 0,65 и 0,82 ц.д. следует приписать аксиальным метпльиш.1 группам при С-6, находящимся в области экранирования аксиально располо-сенного феннльного заместителя, а-слабой ольные сингле ты при 1,47 л 1,61 м.д. принадлежат метилам при С-2, которые дезэкрачировавы тем ге фенилом.

МаО.ЭЭ СН, 1,02

Таким 'образом, благодаря использованию бромыагний-аминатов, впервые предложенных Гриньяром и Колонком для с&мокон-денсацил метллкетонов и хорошо зарекомендовавших себя в некоторых альдегидо-кетонных и жетон-катонных конденсациях, нагл удалось осуществить кросс-конденсации нитрилов и полигалогеналкплфенил-кетонов с метилкетонами и алкилацетатами, а такае ароматических кетонов с окисью мезитила, что позволило разработать целый ряд препаративных методов синтеза енаминокетонов, енаыиноэфироз, ]Ь -дикетонов, |> -глдрокси- и -непредельных кетонов и сфиров.

Достаточно универсальный характер аминатов магния объясняется их высокой основностью, малой нуклеофильностью, повышенной чувствительностью я стерическим и электронным факторам, а такге стабильностью промежуточных шгниевых производных халатного типа.

ВЫВОДЫ

1. Изучено конденсирующее действие броммагнийацинатов в кросс-вондевсацинх альдольного типа и установлено, что диэтиламиномаг- . нийбромид пригоден для конденсаций с участием в качестве метилено-вых компонент слоеных.эфиров, в то врега как для реакций с участием кетонов более предпочтительно использование этилфеняламино-магнийбромида, что коррелирует с принципами теории ШСО и данными по кинетической основности аминатов. . '

2. Разработан препаративный метод синтеза енаминокетонов и енаминоэфиров путем взаимодействия, нитрилов с метилкетонами и ал-

■ килацетатами в присутствии броммагнийамшатов. Методами Ж и ПМР спектроскопии доказано' цис- 5 - цас-енаминное строение полученных • соединений.

3. Изучено влияние структурных факторов в метиленовых и карбонильных компонентах на ход,реакции нитрилов с.жетонами. Показано, что наилучшие результаты достигаются при наличии электроноаяцеп-торных -заместителей в нитрилах и разветвленного радикала в метил-кетонах, что обеспечивает высокую хемоселективность процесса за счет уменьшения скорости самоконденсации кетонов.-

.4.Впервые получены соединения с функциональной группой вне амшоеноновой систеш, которые в.зависимости от кислотности среды и полярности растворителя циклизуются в 2-,3-дигидро-4-пироны, 2 -гидрояси-4-твтрагидролироны,' 4-хромоны и 4-хроманоны,либо при наличии стабилизирующего ароматического заместителя превращаются в устойчивые ендаоны. .

5. Показано, что §> -гидроксиеноны, яолучанвыа на основе окиси мезитила, в зависимости от условий реакции а природа заместителей при карбивольном атрме углерода шгут давать диеноны фо-роновоГо типа, 1,1,3,3-тетразамещенные иаданы шш 2 fi ,6,6-тетра-замещеннйе 4-тетрагидролироны.

6. Путем гетвроциклизации синтезированных даенонов под действием аммиака а сероводорода получены новые пространственно-затруд-

■ ненные при гетароатоме 4-паперидоны и 4-тетрагидротиапироны, для которых методом ПМР спектроскопии установлено преобладание конформера с аксиальной. фенильной группой.

7. Кросс-конденсацией долигалогеналкалфенилкетонов с метил-кетонами а алвилацетатама синтазирован ряд J1 -гидронсикетонов, дегидратация которых протекает стереоспецифично и приводит к ol,ji -енонам, имеющим,.суда по данным Ж, ПМР и ЯМР -спектров,

Е - S-цис-строение. Показано, что трет-бутзловый эфир 3-гидро-кси-3-фенил-4,4,4-трифторбутановой кислоты является' удобным син-тоном дая получения фторсодеркащах Is -гидрокси- и oL,jb -непредельных карбоновых кислот a их производных.

8. Выявлена высокая рострегулирующая активность трет-бутвло-вого эфира |> -аминокоричной кислоты а 2,2 .б-траметад-б-фенпл^-тетрагидротиапирона, что позволило рекомендовать эти соединения дая' расширенных испытаний'в качества ингибиторов роста зеленых ■ растений."

Основное содерсшша работы опубликовано: •

1. С ооновских ВЛ., Овсянникой И.С.,. Никольский A.I. Синтез енамж-ноэфиров // Ж.орг.хим. 1986. Т.22, № 8. С. 1775-1776.

2. Сосновских ЗЛ., Овсянников И.О. Кетон-кетонные конденсации с участием окиси мезитила // Ж.орг.хим. 1989. Т.25, К 10. C.2Ï3I--2I3B.

3. Сосновских ВЛ., Овсянников И.С. Синтез и некоторые свойства 2гГидрокси-6-метил-2-фенил-1,1,1-трифтор-5-тептен-4-она /Л1зв.

' вузов. Хим.и хам.тахнол. 1389. Î.32, & 8. C.I2I-I22. 4.. Сосновских В Л., Овсянников U.C. Конденсация нитрилов с метил-кетонами как путь синтеза аминовшилкетонов // Ж.орг.хим. 1990. Т.26, В 10. С.2086-2091. 5. Сосновских ВЛ., Никольский A.I., Овсянников И.С. Новей синтез . еваминокетонов и енаминоэфиров // Тез.докл. 71 Всесоюзной конференции по химии дакарбонильных соединений. Рига,1986. С.180.

б,. Сосювоких Овоянников И.С. Бромнагшйаминаты в конден-

сациях фенилфторадхилквто.нов о метилкетонами и алкилацетата-т // Тез. докл. У Всесоюзного симпозиума го органическому . синтезу. Москва, 1988. С. 35-36.

7. Длкокоиди титана - юше реагента для конденсации ароматических кетошв / И.О. Овоянниюэв, В. & СЬсювоких, А.А. Вшивков, Ю.Г. Ятлук, А.1. Суворов, Е.А. Хрурталева // Тез. докл. У Всесовзюго симпозиума по органическому синтезу. МЮква, 1988. С. 50.

8. Сосювоких В. Я.. Овоянников И.С., йиитина НА. й>вые синтезы с участием трифтор- и .трихдорацато нитрилов// Тез. докл. УХ Всесоюзной конференции по химии фторорганических соединений. Новосибирск, 1990. - С, 56.

9. Сосювоких В. Я., Овсянников И.С. Синтез 2,2-диматил-б- (I, б-Я'-^-пиперадо нов и тетрагидротиапироюв // Тез. докл. конференции! мэлодых ученых, • Уфа, 1987. С. 68.

10. Сосювоких.В. Овсянников И.С., Никольский А.к Синтез, отроение и некоторые свойства р -амиюдивинилкетоюв // Тез. докл. конференции, молодых учашх. . . Уфа, 1339. С. 37.

Подписано в печать 21.II.90 Формат .60x84 1/16

Бумага , писчая' Плоская печать. . Усл.п.л. 1,16 : Уч.-изд.л. 1,11 , Твраж 100 Заказ 979' Бесплатно

Редакционно-издательский отдел УПИ им,С.М.Кирова '620002, Свердловск, 7Ш, 8-й учебный корпус Ротапринт УШ. 620002, Свердловск, УПИ, 8-й учебный корпус