Производные 3,5-ди-трет-бyтил-4-гидpоoкcи-N,N- диалкилбензиламинов в реакциях бензилирования тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ Государственная академия нефти и газа имени И.М. Губкина

На правах рукописи УДК 542.91: 547.564.4.

ГОРБУНОВ Дмитрий Борисович

Производные 3,5-ди-т^ет.-бутил-4-гидрокси-1Ч,ГЧ-диалкн л бензил аминов в реакциях бензилирования

02.00.QJ (органическая химия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва - 1994

РаЬога выполнена в Институте химической физики Российской Академии Наук.

Научный руководитель: доктор химических наук

Г .А. НИКИФОРОВ Научный консультант: доктор химических наук, профессор

В.В. ЕРШОВ

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Р.Г. костяновский

доктор химическим наук, профессор ГОЛУБЕВА И.А.

Ведущая организация: Институт элеменггоорганическнх

соединений имени НА. Несмеянова

Зашита диссертации состоится " 19^4 г. в часов на

заседании Специализированного Совета Д 053.27.11 при Государственной академии нефти и газа имени И.М. Губкина по адресу: 117917 ГСП-1, Москва В-295, Лешшский проспект, 65. С диссерташ1ей можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан

1994 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета,

кандидат техш1ческих на уте > ,/? Р Л.В. Иванова

Общая характеристика работы. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.

Интенсивное развитие химии пространственно-затрудненных фенолов вызвано как особенностями их химического поведения, так и широким использованием соединений этого класса для предохранения от термоокислительной деструкции различных оргашшеских материалов, а также в качестве синтетических аналогов природных анпюксидантов в биологии и медицине. В связи с этим создание оригинальных и высокоэффективных анпюксидантов такого типа на основе новых методов введения фрагментов пространственно-затрудненных фенолов в различные органические соединения с помощью доступных реагентов представляет несомненный интерес как с теоретических позиций, так и с прикладной точки зрения.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Исследование бетилнрующе й способности солей N,14-диалкилбензиламинов п галогенангидридов карбоновых кислот с перспективой создания эффективного и препаративно удобного варианта введения фрагментов пространственно-затрудненных фенолов в различные органические соединения.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ.

Установлено, что при взаимодействии N, N -диалкилбензиламинов с галогенангидрпдами карбоновых кислот образуются четвертичные ациламмониевые соли типа [РЬСН2Н~''К.2СОН'!Х-, которые в зависимости от природы заместителей и стерических эффектов способны вступать в

реакции ацилирования или бензилировашш. Впервые показано, что четвертичная аммониевая соль 3,5-ди- трет,-бутил-4 -гддрокси- N. N -димешлбензиламина в мягких условиях легко взаимодействует с пиридином (бензилирование), алкоголятами и солями карбоновых кислот, серусодержащими соединениями (Б-бегоилирование) и

металлопроизводнымп СН-кислот (С-бензшшрование). Предложен и обоснован механизм бензилировашш этими реагентами различных нуклеофилов.

При взаимодействии указанной, ацилиевой соли с тиомочевиной впервые обнаружено N -бензилирование тиомочевины, что вызвано миграцией бензилыюго катиона, образующегося при распаде промежуточного 3,5-ди-^ет.-бутил-4-гидроксибензилизотаурония. Практическая ценность настоящего исследования состоит в том, что использование четвертичных ацилиевых солей 3,5 -да - трет. - бутил-4 -гидрокси - N, N-диметилбензиламина прибензилировашш различных нуклеофилов открывает новые возможности в синтезе антаоксидантов - производных 7,6-лп-трет.-бутилфенола.

ПУБЛИКАЦШ1 И АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

Результаты работы докладывались на конкурсах научных работ ИХФ РАН в 1991-1992 г., а также на 1-ой Бакинской международной конференции "Нефтехимия 21-го века" (Баку, 1994 г.). Основное содержание работы опубликовано в 2-х печатных работах.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ.

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения собственных результатов и экспериментальной части, завершается выводами и списком литературы ( 101 ссылка). Результаты иллюстрируются таблицами и рисунками. Полный объем диссертации - стр.

1. Ацилалшониевые соли гаяогенангидридов карбоповых кислот и №,№-дисикилбензиламипов*

Необходимые для исследований N,N-диалкилбензиламины были получены: 1. Ы^'-дналк1их-4-гидрокси-3,5-дизамеще1Шые бензиламины (1а-д) - по стандартной методике реакции Машшха. ОН

ОН

А.

Я г

СН20 + NN

Яо

А

Л снам:.

Соединение И И2

1а СНз СНз с2н5

16 сн3 С(СН3)3 СНз

Гв С(СНО? С(СМз)з СНз

Гг С6Н5 с6н5 СНз

1д С1 С1 енз

2. Их ацетоксильные производные (На,б), соответствующих 4- гидроксибензиламинов. ОН

ацилированием

К II 1

0НоЫ с

ОСОСН,

+ (СНэСО)гО

ЧО)"1

сн2ыс в

II а,б

Соединение Я 1*1

II а СНз СНз С">Н<;

11 б С1 С1 _ СН1

2

3. N,N -диметилбензиламин III и его 4-метоксипроизводное IV -

восстановлением соответствующих оксимов системой NaBH4/TiCl4 с

последующим метилированием бензиламннов по реакции Лейкарта.

RR R R

NaBH/TiCI4 . HC О, HCOOH

|(jj . [(Jj---* (y).a_----- (jjj

"сно "ch=NOH CH2NH2 CH2N(CH3)2

III, IV

R=H, (III); R=OCH3(IV)

В качестве галогенангидридов в реакдиях с указанными диалкилоензил-аминами (I-IV) были использованы ацеталхлорид, ацетилбромид, пивалоилхлорид, бензоилхлорид, я-толуолсульфохлорид и трихлорокись фосфора. Процесс осуществляли добавлением при комнатной температуре указанных галогенангидридов к растворам бензиламинов (I-IV) в безводных гексане, ацетоне, ацетошириле или ДМФА. Реакции, как правило, экзотермичны и сопровождаются образованием мелкокристаллического белого осадка. В случае бензиламинов 16 и 1в при смешении проявляется быстроисчезающая зеленая (в проходящем свете фиолетовая) окраска.

Появление в ходе реакции кристаллического осадка (даже в полярных растворителях) на фоне теплового эффекта свидетельствует oö образовании четвертичных ациламмониевых солей V:

Ф;СНЭ 0

Ph-CH N(CH„L + RCOX — [Ph-CH.N— COR] X

¿■Л Л А. \

сн„ v 3

Подобно комплексам пиридина (или триэтиламина) с гелогенангидридами карбоновых кислот соли V также должны эффективно ацшшровать гидроксигруппу спиртов и фенолов. Действительно, добавление метанола к

реакционным смесям, полученным в результате взаимодействия бетиламинов I-IV с ацешлхлоридом, в большинстве случаев привело к образованию метилацетата и хлоргидрага исходного бетиламина с количественными выходами.

Исключеш1е составили бензнламины 1а, 1г и 1д. у которых гидроксильная группа недостаточно -экранирована. В этих случаях протекает процесс "самоацилировашгя" с образованием хлорпшрата 4-ацетоксипроизводного исходного амина с выходом 80-85%.

Аммонийные соли V в твердом виде и в растворе полярных апротонных растворителей достаточно устойчивы в отсутствие влаги. Суточная выдержка их защищенных от влаги растворов при комнатной температуре к заметным изменениям не приводит. Исключение составляет основание 1в, в реакционных смесях которого было обнаружено значительное количество соответствующего бензилгалогенида.

Нагревание растворов бензиламинов <16, 11а, 116, III, IV) при Ю0°С в течение 5 часов приводит к появлению в смеси бензилгалогенидов только в случаях 16, III п IV. Аммонийные соли бензиламинов IIa и 116 трансформации не подвергаются. Из изложенного следует, что аммонийные соли V образуются при взаимодействии гелогенангндридов карбоновых кислот с любыми замешенными бензиламинами, однако дальнейшим превращениям подвергаются лишь соли бензиламинов с сильными электроположительными заместителями (Alk, ОСН3, OH), причем для шдроксизамещенных бензиламинов, во избежание побочной реакции "самоацилирования", необходимо эффективное пространственное экранирование гидроксильной группы. Эти факторы и определили объект наших исследовании. Им стал 3,5-ш-трет. -бутил-4 -пшрокси- N, N -диметилбензиламин 1в, который представляется наиболее интересным по следующим причинам:

1. Реакции с ним идут в мягких условиях:

2. Образование соответствующего бензилгатогенида можно свести к минимуму;

3. Благодаря ему появляется возможность мягкого введения в различные соединения фрагмента пространственно-затрудненного фенола.

2. Ациламлюнийные соли хлорангидридов карбоповых кислот и 3,5-ди-трет.бупшл-4-гидрокси-N,N-диметилбетиламииа в реакциях C-, IV-, О- и S-бензилирования.

В ходе взаимодействия 1в с галогенангидридами карбоновых кислот наблюдается кратковременное появление фиолетовой окраски (А,=- 402 нм) и сильный экзотермический эффект. Эти факты свидетельствуют о том, что образование аммонийной соли V протекает через промежуточное возникновение аренониевого иона VI (появление оыстроисчезаюшей окраски), который пзомеризуется в V:

ОН ОН ОН ОН

К-, ¿- ,-К R'COX "rR R- - ,'R И, ,K

¡í JJ -------* !' + :| Х- —*- IС_ jJ X ~ + R'CON(CH,)3

CHjN'íCH,), R"VCHrNíCH^.'. CH2-N(CH,), ¿H,X

_ ,8 ° VI v f'OR' V»

По аналогии с имеющимися данными, соль V частично превращается в бензилгалогенид VII в результате отщепления диметилацетамида.

N - Г> ензи лир овани с. Добавление эквивалента пиридина к реакционной смеси, полученной при смешении ацетоновых растворов 1в, галогенангицрида и ее часовой выдержки при комнатной температуре, приводит к количественному выходу бензилпиридиниевой соли. VIII. Аналогичный результат был получен и при обраоогке пиридином ацетонового раствора солевого осадка, образующегося

при проведении реакции 1в с галогенангидридами в среде гексана. Правда, выход VI при этом оказался несколько гаже. Можно было предполагать, что это связано с частичной трансформацией соли V в бензилгалогенид VII.

он

R. -Л. . R

kjJ х-

'т +

chrn(chj)2 v cor'

R

он

1.

)í

r

о

N

R,

он

л

ЮГ

r

I'

СИ,

+

■ Ц{ V;

VIII

chyx vii

Поскольку бензилгалогеши VII хорошо растворим в гексане, тогда как соль V практически не растворима в нем (и следовательно они могут быть отделены), удалось определить вклад каждого из путей образования пиридшшевой соли VI в ее суммарный выход. Полученные данные в зависимости от природы галогенангидрида и полярности растворителя приведены в таблице 1.

Таблица 1. Выходы соединений V и VII в зависимости от природы использованного галогенангидрида и полярности растворителя.

Галогена нпщшд Растворитель Выход, %

V VII

CH3COCI гексан 75 17

ацетон 95 2

ацетонитрил 93 4

СНзСОВг гексан 43. S 34

ацетон 63 29

ацетонитрил 67 26

(СНз)зССОС1 гексан 80 13

ацетон 96 <1

C6H5COCI гексан 77 10

ацетонитрил 94 <1

С6Н5СОВГ гексан 48 37

ацетошггрил 70 23

¿>-CH3C6H4S02Cl гексан 61 30

ацетон 72 13

1С!

Как видно из приведенных в таблице результатов, выходы бензилгалогешщов VII уменьшаются при возрастании полярности растворителя, но возрастают при переходе от хлорангидридов к бромангидридам.

О-Бснзилироваиие.

В дальнейшем в реакциях 1в с галогенцангидридами использовался только ацетилхлорид, поскольку он в среде ацетона дает до 95% желаемой аммонийной соли V.

В результате взаимодействия V с метилатом натрия с количественным выходом образуется метиловый эфир J, 5 -ди - трет. - бутил-4 -гидроксибензилового спирта IX:

-NaCI <СНз>эЧ_

v + NaocHa -- но/Г")Усносн,

-CH3CON(CH3)£ V^i/ 2 3

(сн.лс 1х

Эфир IX также образуется и при смешении ацетонового раствора V со смесью эквивалентных количеств низшего спирта и триэтиламина. Однако выходы зфиров IX в этом случае не превышает 15%. К рассматриваемому типу О-бензилирования относится и взаимодействие V с солями карбоновых кислот. При смешении ацетонового раствора V с раствором безводного ацетата натрия в ацетонитриле, с количественным выходом образуется ацетат 3,5-ди-ятре/и.бутил-4-гидроксибензилового спирта (X).

<СЦДС__

v + NaOOCCHg _nac1* ho^Q/ch/dcoch, -ch3CON(CH3)2 (СН,)}С_у X

Синтез X упрощается, если к ацетоновому раствору V добавить раствор, содержащий эквивалентные количества уксусной кислоты и триэтиламина. Этот вариант применим к фенолу и карбоновым кислотам.

сн3соон + n£13

рион + ыеь

x 4- ые^ис! + сн3ссм(сн3)2

Ви*

-* но^с^орь + ме^*нс1 + сн3сом(сн3)г

Вч'(

носн2соон + ме13

-«► НО^ЗУсН2ОСОСН2ОН + ыеунс! + сн^сожсн,).

з'г

сн,соон

I 2 +2 №Е1,

сн соон 3

Ви I Ви^ НО\ОУСН2ОСОСН2 Ви^

+ ыеунс! + сн3соы(снэ)2

8-Бензклирование.

В качестве объектов исследования были взяты солевые системы — К8СМ, МЩБСТЧ, К5С(8)К(СН2СНз)2, КЭС^ОСНгСНз, а также 2-меркаптобештиазол, тиомочевина и Л^-ацетилтиомочевина. В случаях 2-меркаптобензтиазола, тиомочевины и Лт-ацетилтиомочевины в реакционную смесь добавляли эквивалент триэтиламина. Реакции с солевыми системами и 2-меркаптобензтиазолом проводили в среде сухого ацетона. В реакциях тиомочевины и ее ацетильного производного в качестве растворителей использовали сухой ДМФА и ацетонитрил, добавляя раствор вышеперечисленных соединений к раствору V в том же растворителе. Следует отметить, что для реакции соли V с тиомочевиной лучшим растворителем является ацетонитрил. Для него степень конверсии тиомочевины составляет 80 %, тогда как в ДМФА не превышает 45 %. В ходе взаимодействия V с Б-солевыми структурами и 2-меркаптобензтиазолом с удовлетворительными выходами были получены соответствующие бснзильные производные (ХГа—е).

он

But i B t

R'SX XSR-

VII -( ) --

-XBr -CH3CON(CH3)z

CH SR' - XCI

где X - H, К, Na

XI a-e

fv - cn, -c(s)n(ch2ch3)2, -c(s)0ch2ch3, -с:™ -с:-:^сосн, уl">~

Структура полученных соединений подтверждена данными ЯМР 1Н и встречным синтезом—взаимодействием 3,5-ди - /ире/к. -бутил-4 -гидрокси -бензилбромида VII с соответствующим серусодержащим соединением.

Структура 3,5-ди-/я/>ет.-6утал-4-пщрокси6ензи.тгиоцианата XIr

подтверждена также его термической изомеризацией в соответствующий изотиоцианат XII.

But But

ho-/QVCh2scn ho-/(J >ch2ncs

But'" ' Bu1^

XI г XII

Особо следует остановиться на процессах бензилирования тиомочевины и ее ^-ацетильного производного. Бромид VII, как и алкилгалогениды, при взаимодействии с тиомочевиной и iV-ацетилтиомочевиной образует соответствующие соли изотиурония XIд и XIе.

он он

But i gt But X Bu1

nh:c(s)nhcoch3 nh;c(s)nh2 -r^v

KJJ "---vii -- К )\

-v f jh - г -" ,.nh

ch,sc; ch,sc; *hbi

' nhcoch, 1 nh„

XI д

XI e

¡кшюш'шо ожидалось, что продуктами реакции V с шомочсвиной и М-ацетилтиомочевиной будут основания изотиурониевых солей Х1д и Х1е.

Однако, в случае А^-ацетилтиомочевины была получена смесь исходной тиомочевины, и продуктов сдваивания 2,6-лп-трет-бутшшеталенхинона.

Также необытшо реагирует соль V и с тиомочевиной. В этой реакции была выделена смесь двух замещенных тиомочевин XIII и XIV.

Структура XIII и XIV подтверждена данными ИК-, ЯМР-, масс-спектров и их химическими превращениями. Данные ИК- и ЯМР ^С-спекггроскопии указывают на наличие тиокарбонпльной группы в обоих соединениях. Анализ масс-спектров соединения XIV (молекулярный ион 512 ед., рассчитано 512 ед., начальная фрагментация) показывает, что оно содержит два фрагмента пространственно-затрудненного фенола.

Сигналы атомов углерода СН2-групп при низких температурах проявляются в виде двух триплетов (при подавлении спин-спинового взаимодействия с протонами — двух синглетов), что указывает на их неэквивалентность вследствие заторможенного вращения вокруг связи C-N. При повышении температуры сигналы уширяются и в пределе при температуре выше 130°С сливаются в один триплет (при подавлении спин-спинового взаимодействия с протонами — синглет), Аналогичная

СН,\ II * N-C-NH.

S

2

XIII

XIV

ы

картина наблюдается и для сигналов '-?С У мета- (С-3, С-5) и пара-атомов (С-4) углерода ароматических колец.

Кинетические параметры заторможенного вращения в XV (по спектрам ЯМР l3C—{Н} в ДМСО-сЗб), были рассчитаны по уравнениям: к-

U , и = 4.57-Гс (10.32 + lgrc - lgX). Величина АССреД- = 14.4 ккал/моль.

Данные масс-спектроскопии и ЯМР ^Н и ^С-спектров для соединения XIII полностью соответствуют структуре А'- [ 3, S - д и - трет. - бутил - 4 - гид р окси ] бензилгаомочевины.

Структура XIII подтверждается и его химическими превращениями. Так.

нагревание XIII с эквивалентным количеством 3,5-ди-шрет.-6угал-4-

гядроксибензилбромида VII или с CH3I в метаноле дает соответствующие

изотиурониевые соли XV или XVI; обработка XIII ацетоновым раствором

соли V на фоне триэтиламина приводит к продукту XIV. S- +V/NEt3 R ,S 4-У11илиСН31

•• N- С. --,>N- С. ч -- R-СН,- N=C- NH,*HX

R' NH, H' N *NH7 ^ I 2

SR'

XIV XIII

Bu^

где R = Н0-<'О/CH2; R' R (XV) или СНЭ (XVI); X - Вг, I .. Bu*' ''

Заканчивая обсуждение реакций соли V с тиомочевиной, остановимся на се возможном механизме. Начальной стадией взаимодействия V с ионизированной формой тиомочевины, по-видимому, является синхронный процесс отщепления АлЛ-диметилацетамида и присоединения образующегося катиона по нуклеофильному центру тиомочевины с возникновением нестабильного 3,5 -ди - трет-йупт- 4 -гидроксибензил-

изотпурония (XVII), который в условиях реакции превращается в соединение XIII.

ОН

BuV-WBut .=.

( )Т с," NH2C(S)NH2/NEt3

ГФ CH2N(CH3)2

сосн.

- NEtg'HCI

ОН

But I

, Bu

ТОГ °

—i-T'S) CbbN(CH3)2

СОСН,

0

( I

\ /NH2

4'NH

ОН ОН

- CH3CON(CH3)2 But j ^ But But Д But

-- ill pi

cr-NH -r-'' ,,.S

chZs-c-NH2 CH2NH-cCNH2

XIX xvi

Процесс миграции бензильного фрагмента в xvii межмолекулярный; легкость его протекания связана с относительной стабильностью возникающего в ходе реакции бензильного катиона.

С-Бензилирсвалие.

Для бензильного катиона жесткость оснований уменьшается в ряду:

I- > НО- > С6Н5" > CI" > Br- > H2N- > Н3С- > HS". Исходя из приведенного ряда и вышеизложенных результатов взаимодействия V с солевыми системами, следует ожидать, что V будет активно бензилировать металлоортанические соединения с активированным метиленовым звеном (солевые системы типа Ме+ CHXY").

Добавление к ацетоновому раствору аммонийной соли V эквивалента натриевой соли ацетилацетона в ацетонитриле привело к образованию хлористого натрия и моно- и дибензильных производных XVIII и XIX.

R.

ОН

сг

¥ с:н2- N(CH3)2

+ NÍCH(COMc)2

-NaC! MeCON(!vW,

ОН

R. ^ -R

luí

COCH,

CH, I L

CH(COMe)2 XVIII

OH

ЮТ

'i ' CH,

XIX

-R

; ('(como,

По-видимому, образование XVIII и XIX сопровождается предварительным обменом в аммонийной соли аниона хлора на анион "СН(СОСНз)2-Предварительное получение натриевой соли ацетилацетона оказалось не обязательно для получения XVIII и XIX, достаточно к ацетоновому раствору соли V добавить раствор эквивалентных количеств ацетилацетона и триэтиламина в ацетоне. Сходные результаты были получены для ацетоуксусного эфира, диметилмалоната, N -ацетиламино- д нэш лмалоната, димедона и барбитуровой кислоты.

Количество дибензильного производного в реакционной смеси определяется соотношением V : СН2ХУ , причем даже при соотношении, равном единице,, в смеси всегда присутствует дибензильное производное. Исключение составляет бензилирование барбитуровой кислоты. В этом случае даже при эквимольном соотношении реагентов обнаружить в реакционной смеси монобензильное производное не удалось: было выделено только дибензильное производное. Структура полученных соединений подтверждена данными ЛМР ^Н-спектров (табл 2).

Таблица 2.

ЯМР ^Н-спгхтры производных СП-кислот.

Структурная формула Выход, % CDC13, 5, м. д.

ОН BuWyu* сн2 CH(COOMe)2 52 1.41 (18Н, t-Bu); 3.08 (2Н, СН2); 3.68 (1Н, СН); 3.84 т (6Н, ОМс); 5.84 (1Н, ОН); 7.01 (2Н, Ph).

он B^W 2 _ ^ С(СООМе)2 2 18 1.37 (36Н, t-Bu); 3.26 (6Н, Мс); 3.53 (4Н, СН2); 4.86 (2Н, ОН); 7.19 (4Н, Ph).

ОН Bu^^jBu1 сн2 Me 1 c=o с=о 2 ОСН2СН3 15 1.40 (36Н, t-Bu); 1.14 т (зн, осн2снз); 1.89 (ЗН, ОМс) 3.13 (4Н, СН2); 4.07 к (2Н, ОСН2СН3); 5.88 (2Н, ОН); 6.96 (4Н, Ph).

Me Cr О But> С = 0 ¿СН2СНЭ 65 1.15 т (ЗН, СН1СЫ3); 1.41 (18Н, t-Bu); 2.15 k (ЗН, Мс); 3.03 (2Н, СН2); 3.85 (1Н, СН); 4.10 к (2Н, СН2СНз); 5.84 (1Н, ОН); 7.01 (2Н, Ph)

ОН Ви)СУ[Ви* "г" СН2 Me i с=о I ;ç C-O Me 2 7 1.42 Í36H. t-Bu)-, 2.79 (6H, COMe); 3.2S (4H, CHi); 5.89 (2H, OH); 6.93 (4H, Ph).

- t Me-Bu^ c = 0 HO'/Q)- CH2- С H Bu1 C=0 Me' 63 1.36 (1H. t-Bu); 1.70 (6H, COMe); 3.03 д (2H, CH?); 3.73 т (1H, CH); 4.85(111, OH); 7.01 (2H, Ph).

он BuV¿VBut M ' V сн2 0 \_г Me Ó 2 26 0.15 (6H. Me); 1.38 (36Н! t-Bu); 1.77 (2H, COCHî); 3.16 (4H, CH2); 5.02 (2H, OH); 6.85 (4H. Ph).

OH BuWVut l. СНгД О' \CH, /сна 61 1.10 (6H, Me); 1.41 (18H, t-Bu), 2.33 aH.COCHi); 3.61 a (2H, CHi); 5.09 (1H. OH); 5.84 т(1Н, CH); 6.99 (2H, Ph).

ОН Bulj^i^-Bu1 ¿H2 ox <H V-N -/■ \=0 W о 2 72 1.38 (36H, t-Bu)\ 3.34 (4H, CH2); 5.12 (2H, ÓH); 6.72 (4H, Ph); 7.42 (2H, NH).

Bu ЕЮ. ■ НО-{(~)}~ CH2- C-NHCOMe EtO'^0 91 1.12 t (6H. CH2CH3); 1.41 (1SH, t-Bu), 2.15 OH, COMe); 3.50 (2H, CH2); 4.27 к (4H, CH2CH3); 5.93 (1H, OH); 6.88 (2H, Ph); 7.24 (1H. NH).

Механизм взаимодействия V с СН2ХУ может быть представлен как молекулярное превращение аммонийной соли, в ходе которого происходит синхронный разрыв С-Ы связи и образование новой связи С-С.

ОН ОН |( ------» (С. )| + МеСОВДМе),

^СН -- М(СН,)2 СН СНХУ

( I 2

"СНХУ сосн^

Я - С(Ме)5

Возможен й хинометидный механизм: триэтиламин, воздействуя на соль V, генерирует 2,6-ди-т/>е/?1.-бутилметиленхинон, который, являясь мощным бегоилирующим агентом, присоединяется к О^ХУ.

По-видимому, в процессе реакции реализуются оба механизма. Однако, в зависимости от порядка смещения реагентов и природы катиона в соли М '"СН'ХУ может преобладать тот или иной механизм.

3. Бензилирование ароматических соединений 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилаиртатом в условиях кислого катализа.

3,5-Ди-шре/и. -4 -гвдроксибутлбензилацетат X является удобным реагентом

для бензшшровашы ароматических соединений в условиях кислого катализа.

Использование X позволяло нам вводить в ароматическое кольцо один или

несколько фрагментов пространственно-затрудненного фенола в

зависимости от соотношения реагентов и структуры ароматического

соединения. Бензилирование протекает в мягких условиях (25-И80°С) в

присутствии каталитических количеств сильных кислот (Н2§04, НСЮ4 и

др.) в среде различных растворителей ( хлористый метилен, ацетон, уксусная

кислота) или без него. Мольное соотношение [катализатор)/[ аром. соед.1 «

1/Ю-?-Н()4. Время п температура реакции определяются структурой ароматического соединения и количеством катализатора, выход продукта составляет 60 >95%, побочные процессы дезалкилирования и О-бензилирования не наблюдаются.

Исходный ацетат X можно не выделять после взаимодействия соли V с ацетатом натрия (со смесью СН3СООН ь КЕ1з), а использовать полученную реакционную смесь для дальнейшего бензилирования.

В качестве ароматических соединений в работе были использованы мезитилен, фенол, 2,6- и 2,4 -ди - трет. - бугалфенол, 2-(2'-гидрокси-5'-метилфенил)-бензтриазол (Беназол II), дифенилолпропан и пирокатехин.

Ви

>оТ

Ви1

Ви

ОН

Ви1„

гВи1

СН2ОСОСН3

ви!

НО УР~)УЕи

ВиТ^ ' Ви1

С. г >

рн

■•"ТЙ)

Ви1 _

>Р><

Ви*

ОН

НО/ОУсНп'^

-Ви

Вит

-г:

N

ОН

СН

Ви1

•сн,Ч( )>он

Ви1

Исчерпывающее бензилирование мезиталена и дифенилолпропана удалось осуществить при использовании 10-К5% избытка бензилацетата X. Выходы 2,4,6, -три - (3', 5' -ди - трет. • бутил- 4' -гидрокси бензил )мезитилена (Ионокс -330) и 2,2'6,6'-тетра-(3",5"-ди-;ирет.-бушл-4"-гидроксибешил)дифенилолпропана составили, соответственно, 90% и 67% при бензилировании выделенным X. Мели для проведения реакции использовать реакционную смесь без выделения X. то выходы продуктов снижаются до 83% и 64% соответственно.

В случае фенола лаже при эквимольном соотношении реагентов реакционная смесь содержит значительные количества дибензильного производного XXI. Уменьшение соотношения РЬОН/Х от 3.25 до 1 приводит к появлению в реакционой смеси 4-(4' -гидроксибензил)-2,6-ди-трет.-б5"гилфенола XX, увеличению выхода XXI и уменьшению выхода продукта исчерпывающего бензилирования XXII:

[Нг] Л" r о R

x.PhOH Li О + Cí + 1С

ГЛ t R R R

Bu1

^VOH ** хх! ххп

ОН он ОН

где R = CH-Í JVOH

Bu*

Подобно фенолу бензилирование пирокатехина бензилацетатом X также приводит к многокомпонентной реакционной смеси, содержащей продукты moho-, ди-, три- и тетрабензилирования.

9Н ОН ОН ОН он

гДтон [н ®з ^ОН Rr;ATOH RT;-;f

x+ iÜJ 1—* ÍOl + ТСЯ + IOI + h -'i

-•-"'R 4~"'R RV-R

R

С(СН3)3

я = СН2"ЧО/ 0Н

^С(СН3)3

Состав конечной реакционной смеси определяется соотношением РЬОН/Х и не зависит от природы растворителя.

Примечательно, что выделить из реакционной смеси 3-бензильное и 3,5-дибензильное производное пирокатехина не удалось, что, по-видимому, связано с их достаточно быстрой изомеризацией в условиях кислого катализа

выводы.

1. Предложен новый бензилирующий агент - комплекс 3,5 -ди-трет.-Ьупт-4-гидроксн->1,1чт-днметил0ешш1амнна и галогенангидридов карбоновых кислот, позволяющий в мягких условиях вводить фрагменты иространстве1Шо-затрудненных фенолов в различные органические соединения.

2. При взаимодействии N, N-диалкилбензиламинов с галогенангидридами карбоновых кислот образуются ациламмониевые соли [Ph.CH2N+R2COR']X~, которые способны вступать в реакцпи ацилировашш.

3. Установлено, что возможность использования указанных солей в качестве бензилнрующнх агентов определяется природой заместителей в ароматическом кольце. Реакции бензилирования характерны для солей с сильными электроположительными заместителями (Alk, OR, ОН), причем для гидрокснзамешенных бензиламинов во избежание побочной реакции самоацшшровашш необходимо эффективное пространственное экранирование гидрокснльной группы.

4. Впервые показано, что соль N ,N -диметил- 4-гидрокси-3,5 -ди-трет. - бутил-бензиламина с галогенангидридами карбоновых кислот взаимодействует при комнатных температурах с пиридином (N-бензшшрование), алкоголягами и солями карбоновых кислот (О-бензилирование), солями серусодержащих оргашгческих соединений (S-бензшшрование) и металлопроизводными СН-кислот (С-бензилирование).

5. При исследовашш бензилирования указанной солью тиомочевины впервые обнаружено N-бгнзнлированне тиомочевины.

6. Показано, что 4-гидрокси-3,5 -ли-трет. -бугалоензилацетат в условиях кислого катализа является эффективным С-бензилируюшим средством для различных гидрокснароматаческих соединений.