Синтез и свойства 2,3,5-замещенных тетрагидрофуранов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

Государственным комитет СССР по народному образованию

Московский институт нефти и газа им. И. М. Губкина

На правах рукописи -

УДК 542.952.1:547.722.3

ХАНДИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 2,3, 5-ЗАМЕЩЕННЫХ ТЕТРАГЙДРОФУРАНОВ

02.00.03 — Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва 1991 г,

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте органической химии им. Н. Д. Зелинского АН СССР.

Научные руководители: доктор химических наук, профессор Р. А. Караханов; кандидат химических наук М. М. Вартанян.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, А. И. Микая; кандидат химических наук, А. Ю. Крылова.

Ведущая организация: Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растении.

Защита диссертации состоится мая 1991 г, в часов■ на заседании Специализированного

совета Д 053.27.11 при Московском институте нефти и газа им, И- М. Губкина по адресу: 117917, Москва, ГСП-1, Ленинский пр., 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского института нефти и газа им. И. М. Губкина.

Автореферат разослан ^ апреля 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат технических наук

Л. П. ЗУБАНОВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальности темы

Функциональнозамещанные соединения, гидрофураневого ряда в настоящее время вызывают большой интерес исследователей, обусловленный получением на их основе многочисленных лекарственных препаратов, присадок к тепливем, ингибиторов коррозии, компонентов пластмасс и лаков, красок и т.д. Широкое использование тетрагидрофуранов для получения

биологически активных веществ тормозится из-за отсутствия простых и общих методов синтеза их функциональнозамвщенных производных. В связи с этим актуальной является задача получения тетрагидрофураневых синтонов с набором рвакиионноспособных функциональных груш, позволяющих осуществить выход к ранее неизвестным классам соединений гидрофуранового ряда.

Цель работа

Разработка методов синтеза 2,3,5-звмещенных тетрагидрофуранов, изучение их химических превращений и выявление направлений практического использования полученных соединений.

Научная новизна и практическая- ценность работы

Обнаружена кислотно-катализируемая перегруппировка в ряду З-гидроксиметил-г.Б-димвтокситетрвгадрофуранов, приводящая к образованию 2-замещешшх 5-метокси-

З-тетрагидрофуранкарбоксальдегидов. На основе этой

реакции разработаны препаративные методы синтеза 2,3,5-замещешшх гетрагидро- и днгидрофуранов в жидкой и паровой фазах. Изучено пидроформилкрованиэ 2,5-диметокси-2,5-дигидрофурана на родиевых

катализаторах, модифицированных различным!! фоофорорганичэскими лигандами и найдены оптимальные условия проведения реакции. Показана возмо.таосгь синтеза N-алкил-З-формилпирролов перегруппировкой З-алкшшминомэтил-2,Б-диметокситетрагидрофуранов и предложена схема протекания /»акции.

Среди впервые синтезированных соединений найдены вещества, обладателе дефэлиирущей активностью.

Публикации и апробация Работы

Результаты работ докладывались на всесоюзном совещании "Кислородсодержащие гатероциклы" (Краснодар, 1990 г.) и III Региональном совещании республик Сродней Азии и Казахстана по химреактивам (Ташкент, 1990 г.). Основное содержание диссертвции изложено в 7 публикациях.

Об§^м и структуре работы

Диссертация наложена nfffS страницах машинописного текста, содержит Э таблиц и I рисунок. Список цитируемой литературы включает /J5" наименований. Работа состоит из введения, обзора литературы, где рассмотрены и систематизированы сведения гго синтезу и химическим превращениям функциональнозамещешшх тетрвгидрофуранов, главы, в которой изложены основные рэзультата и проьедэно их обсувдешгс, экспериментальной части, выводов и списка литературы.

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 2,3,5-ЗА)АЩЕШШХ ТСТРАГОДРОЛУГАНОВ

I. Гидроформилироваша 2,5-диматоиси-2,5-дигидрофурана

Гидроформилировагае дигидрофуранов, катализируемое

комплексами переходных металлов, представляет собой удобный одностадийный метод синтеза альдегидов тетрагидрофуранового ряда.

Нами была изучена реакция хадкофазного гидроформилирования 2,5-д1шьтокси-2,5-д1!Гидрофурана (I) па родиевых катализаторах, модифицированных различными фоефэрорганическими лигандаии, а именно acacRh(CO)2 с добавками трифынилфосфина, трифешшфосфита и 1,2-бис(дифенш!фосфшю) этана и HRhCCKPPbjJg. Все реакции проводили в толуоле при соотношении растворитель-субстрат - 3:1 в течение 3 часов и наблюдали селективное образование 2,5-диметокси-З-тетрагидрофуранкарбоксальдвгида (II) ' (за исключением случая использования каталитической системы aeacRh(CÛ).j+P(OPh)~).

Гидрофоршимрование I осуществили при 80° и 100 атм

различных избытков фосфо^органических лмгандов. Результаты опытов приведены в таблице I.

I

II

(С0:Н2=1:1) на acacRh(C0)? при соотношении I/Rh=700 в присутствии

Таблица 1

Влияние природы фосфорорганического лиганда и мольного соотношения Ь/БЬ на процоос гидроформилировашя 2,5-Димвтокси-2,5-дагидрофуранэ. 1/ЯЫГОО, Р=100атм.

1/Ш1 РРЬз Р(0РЬ)3 Р)12РСН2СНгРРЬ2

выход II,г выход П,(конв. 1),г выход II,* 2 28 17(26) 12

4 60 45(61) 36

Б 74 52(77) 49

10 7Б 54(80) 50

Исследования зависимости выхода продукта от концентрации лиганда показвли, что для» всех катализаторов оптимальные результату били достигнута при соотношении Ь/Щ1=6. Следует отметить, однако, что, хотя гчшчения конверсии субстрата в.случав трифовдифосфига сопоставимы с результатами, полученными для трифэнилфосфина, выходы альдегида существенно разнятся. Предположительно, Р(0Р1г)3 по сравнению с Р?^ в большей степени активирует родаевыА катализатор в конкурентной реакции изомеризации 2,5~домэтокси-П,5-дигидрофураяа в соответствуидиЯ 'неустойчивый 2,3-лмгядрофУрви, что влечет за собой понижение вшсода искомого альдегида за счет осмолекия образующихся полифункциональных линейных соединений.

Как видно из таблицы I, 1,2-бис(дифзнилфосфшо)этан как модифицирующая добавка по активности существенно уступает трифенилфосфину, по селективности • значительно превосходя трифенилфос^лт.

Нами был проведен также ряд экспериментов, показавших, что выбранные условия (80°, 100 лтм) являются оптимальными для данной

серии катализаторов.

В процессе исследований по гидроформилированию 2,5-дима токси-2,5-дигидрофурана в присутствии HRhCCHPPh^^ нами было изучено влияниа концентрации катализатора, температуры и давления на выход II с целью нахождения оптимальных условий получения 2,&-диметокси-3-тетрагадрофуранкар0оксальдегида.

Нами установлено, что при соотношении I/Rh=700, температуре 80° и давлении IQQ атм реакция проходит с 95Ж-ным выходом за 3 часа. Варьируя параметры процесса, мы показали, что найденные условия являются оптимальными для препаративного синтеза 2,5-диметскси-З-тетрагидрофуранкарбоксальдегида.

I. Синтез а-зымещешшх 3--гидроксиметил-2,5-диметокси-тб трагидрофурано в

Нами осуществлен синтез ранее неизвестной серии тетрагидрофурановых спиртов на основе 2,5-диметокси-З-тетрагидро-фуранкарбоксальдегида.

Гидрированием альдегида II на N1 Ренея в метаноле в присутствии триэталамина при 80° был получен с 93И-ным выходом 3-гидроксиметил-2,5-диштокситетрагидрофуран (Illa).

По реакции Гриньяра II с алкил- и арилмагнийгалогенидами был также синтезирован ряд а-замещашшх 3-гидроксиметил-2,5-диметокситетрагидрофуранов (Шб-д) с выходами 60-77%.

'V

Таблица 2

Выходы и 4язико-химическив данные а-замещниных З-гидрэксимвтил-2, Е-даметоксита трогидрофурпнои

Сооди- Выход Ткш nß20 Спектр ПМР (0, м.д., CDC13) ноние % °С/км

Ша 93 II5/I0 Г,4451 1,5-2,3 м (ZH.i-d^), 2,40 М (IH,

3-СН), 3,05 уи с (III, ОН), 3,23,4 с* (вН. ОМе), 3,4-3,8 м (2Н. ОСНз), 4,85-5,10 М (2Н, 2-СН, Б-СН)

IIIÖ 74 00-85/3 1,4470 0,9 М (ЗН, Ме), 1,2-2,6 М (4К,3-

СЬ",4-СН„0Н), 3,0-3,1 0* (6Н,0Мв) 3,5 М (IH.0CH), 4,75 М (2Н.2-СН,

Г

, 5-СН)

ШВ • 77 89-94/3 1,4508 0,95 М (ЗН.Ме), 1,3-1,6 М (2Н,СН2

1,6-2,3 М (SHH-CHg.OH), 2,3-2,5 М (IH.3-CH), 3,3-3,5 С* (6Н.0М9), 3,55 м (IH.0CH), 4,9-5,2 м (2Н.2-СН.5-СН) '

ШГ 67 164-166/3 1,57.50 1,6-2,8 м НН.З-СН^-СН^ОН), 3,3

-3,5 с* (6Н,0Мэ), 4,6 и (IH.0CH), 4,8-5,2 М (2Н.2-СН.5-СН), 7,35 м (5Н/ PU)

Шд 60 200/3 — 1,8-2,8 М (4Н,'3-СН,4-СН2, ОН),

3,3-3,5 с* (6Н,Шв), 4,5-4,8 и (1Н,0СН), 5,1-5,3 М (2Н,2-СН,5-СИ 7,35 М (5Н, Ph)

*НаСор синглетов

UeO^AwOUe ЦеО.уА.ОЫе

СТО CH-R

ОН

It IIIa-д

R = а Н, б Мы, в Et. г Ph.- д QtaCPh

В ИК'-спектрах подученных спиртов наблюдается интенсивная полоса поглощения 3300-3500 см"1, соответствуыцая ОН-гругшв.

В спектрах I IMP спиртов IIIa-д (см. Табл. 2) наблюдаются характерные для циклических ацвтальных прогонов в положениях 2 и 5 мультиплеты в области 4,7-5,3 м.д. Сложные мультиплеты в области 1,5-2,4 м.д. относятся к протонам гетероцикла в положениях 3 и 4.

3. Кислотно-катализируемая рециклизация а-замещенных 3-гидроксиметил-2,5-диметокситетрагидрофуранов

Спирты IIIa-д являются 3-<|ункциональнозамещенными циклическими диацеталями и чувствительны к кислым реагентам. Это обстоятельство било нами использовано при проведении кислотно-катализируемой перегруппировки данных соединений, приводящей к ранее неизвестным альдегидам тетрагидрофуранового ряда.

3.1. Синтез 2-замещенных 5-мвтокси-З-тетрагидрофуран-карбоксальдегидов

Нами установлено, что при кипячении З-гидроксиметил-2,5-диметокситетрагидрофуранов Ша-д в уксусной кислоте в течение I

часа с выходами 70-90? образуются 2-Еамещетше 5-метокси-З-тетрэгидрсфуранкарбоксвльдегиды (IVa-д).

ЦеО^У^Ше

М_

CH-R t

ОН

Ша-д

UeO

сн-он

¿Не

MeOy°yR CHO

IVa-д

R = a H, б Мэ, в Et, г Ph, д C«CPh

Реакция протекает по механизму внутримолекулярной

г

переацетализации, причем на первой стадии происходит протонирование ТГФ-кольца и bit раскрытие по связи С5-0. Последу нцая нуклео^идьная атаки по положительному заряду, локализованному в положении 5 с синхронным деметоксилированием полуацетальной группы приводит к альдегидам IVa-д.

В ИК-спектрах всех альдегидов наблюдается интенсивная полоса поглощения карбонильной группа при 1730 см-1.

В спектрах ПМР альдегидов IVa-д (см. Табл.4), в отличие от спектров спиртов IIIa-д, отсутствуют сигналы вцетальных протонов при С2, сигналы же протонов при С3 под влиянием карбонильной группа смещаются в слабое iiojb из области 2,2-2,4 м.д. в область 2,9-3,2 м.д. Сигналы' альдегидных протонов наблюдаются в характерной области 9.0-Т0.С м.д. и представляют собой дублеты с КССВ 3J=2,2rn из-за взаимодействия о протоном при С3.

Таблица 3.

Выхода и физико-химические данные 2-замещеншх 5-метокси-З-татра-гидрофураннарбоксальдегидов

Соеди- Выход Т.

20

некие IVa

iva

IVB

[Vr

%

75

кии эС/мм

D

Спектр ПНР (0, м.д., CDC13)

70/10 1,4410 2,1-2,3 м fëlM-CHg), 2,9-3,16 И (IK, 3-СН). 3,22 С, 3,28 С (ЗН.ОМе), 3,984,12 м (2Н,2-а^), 5,02 M (IH.5-CH), 9,60 д (0,6Н,СН0-транс,Л=2,2Гц), 9,62 Д (0,4Н,СЦ0-цис,J=2,2ru) 80 75/10 1,4425 1,1 м (ЗН,Me), 1,7-2,2 н (2Н,4-С!^), 2,9-3,0 м (IH.3-CH), 3,0-3,2 С* (ЗН, ОМа), 4,0-4,3 м (IH.2-CH), 4,7-4,9 ы (1Н.5-СН), 9,1-9,7 с* (1Н.СИ0) 72 вО/Ю 1,4440 1,0 H (ЗН.Ыв), 1,4 M ^H.CHg), 2,02,6 M teM-CHg), 3,0-3,2 M (IH.3-CH) 3,2-3,4 с* (ЗН ОМе), 4,0-4,3 м (IH.2-CH), 4,7-4,9 м (IH.5-CH), 9,1-9,7 с* (IH.CHO) 90 130/3 1,5260 1,5-2,8 м (гН^-СН,), 2,9-3,0 M (IH, 3-СН), 3,0-3,2 с* (ЗН.ОМе), 4,8-5,2 M (2H.2-CÍÍ.5-CH), 7,0 м' (5H,Ph), 8,7-9,5 с* (IH.CHO) 70 167/3 — 2,0-2,3 м (2H,4-CH¿), 2,9-3,2 M (IH, 3-СН) 3,2-3,6 С* (ЗН.ОМе), 5,0-5,3 м (2Н,2-СН,5-СН), 7,3 м (5H,Ph),

9,5-10,0 с* (IH.CHO)

Набор сишмгатов

В масс-спектра 14 а, снятом в плазма изобутана, икается относительно стабильный протонвровшпш© излокулярный ион (ГОШ) -42,9а, о фрагментация сводится к элпжшроввзию молекула метанола (основное направление распада) и воды. Кроме того, имеется пик, сводетельствугдаЯ об отвдшгашш формальдегида из ГШ. При этом, по всеП видолостп, происходит разрыв Iсольца по связям 05-0 н С^-Сд с образованием трехчленного цикла.

Указанные направления распада подтверждается пикам:! соответствующих метастабильных ионов.

Кы показ'али, что разработанный метод можно успешно использовать для получения других гетероциклических систем. Так, кипячением 2-гидроксюлетил-2,5-диметоксятетрагидрофурана в АсОЯ был, как мы и ожидали, получен 6-мэтоксидигидропиран-З-он (V) с 78%-шм выходом.

99(100)

ИЗС9.9)

101(9,5)

исследовали возмоеность проведения ре циклизации спиртов Ша-д в условиях парофазного катализа в проточной системе иа снликагеле КСК-2. Показано, что оптимальные выходы (73-825) Сшш достигнуты при 200°. Данный нэтод тают когно рассматривать как препаративный для синтеза 2-Н-5-штокси-

3-татрагидрофуранкарбоксальдвгадов.

3.2. Синтез 2-замещэнных З-детаетоксгагатал-б-уэтсясси-те трагидрофуранов

Известно, что перевцетализации, в тем числа и внутримолекулярные, катализируются кислоте;,и Льюиса, причем чаще всего используют эфират трехфтористого бора.

Мы исследовали рециклизация 3-п1дроксим9тшь2,5--дикетокси-тетрагидрофурана Ша в системе CHgClg-BFg'EtgO. Было показано, что при мольном соотношении субстрат-катализатор 50:1 и об"емном соотношении растворитель-субстрат 20:1 через 40 мин после начала реакции в соотношении 1:1 наряду с альдегидом IVa наблюдалось образование более высококипящего продукта, который был наш выделен, охарактеризован и идентифицирован как 3-диметоксиметил-5-метокситвтрагидрофуран Via.

Нео Л оме +

CIIgOH С!12С12 ОНО CH(01le)g

Ша , IVa ' Via

Исследуя характер протекания перегруппировки в выбранной системе, мы показали, что добавление метанола в реакционную среду

приводит к количественному образования ацеталя Via.

Таким сбраяом, нами предло*;ен препаративный метод синтеза 2-зямещвнных З-даштоксшиетил-б-метокситетрагидрофуранов VIa-д d системе ci^CIg-MeOH в присутствии каталитических количеств эфирата трэхфтористого Оора с количественными выходами.

ИоО^А^Юе _£з2120__ l;eVVR

CH-R СН2С12-МеОП Sai(0ae)2

ОН

Ш8-Л VIa-д

R = о К, (J to, в Et, г Ph, д CeCPh

t

/

В масс-спектре ацеталя Via пошлю ГШ наблюдается образование кластор-ионов. Возможны несколько Направлений фрапгоитацпа. Иаиболаи интенсивно протекает последовательное элккшшрбваякэ тр.озс молекул метанола, однако, как и в случав альдегида IVa, наблюдается отщепление формальдегида как из ГШ Я (малоинтенсившй процесс), так и из фрагментных понов [МН-МэОШ+ и (МН-2МеОН1+.

В спектрах ШР ацеталей VIa-д самые слабополыша сигналы в области 4,8-5,2 м.д. относятся к .ацетальшм протонем при 0Е>. Сигналы протонов линейной ацетальной группы имеют хим. сдьиги в области 4,2-4,4 м.д. л представляют собой дублеты с КССВ 3J=8,S-8,8Гц.

Нам также удалось получить З-даметоксимэтил-5-мэтокси-тетрагидрсфлран из 2-даметоксиметил-4,4-даметоксибутаналя (VII)• в условиях гидрирования нт К1 Ренея (метанол, триэтилзмия, 80°) с внходом 78 Т>.

еда l

(MDOJgCHCHgCHCIKOíiS )2

VII

MeO °ч

MeO

'СН(ОУа),

ro

CH(0!íe)2

Vía

Гетерогенной гидрирование сопровождается циклизацией образующегося-ín 3itu спирта.

Спектральные и физико-химические характеристики полностью подтверкдают идентичность полученного соединения и ацеталя Vía. Альдегид VII был впервые получен гидрофортштрованяем 1,1,4,4-тетраметоксибут-2-ена на fffihCO(РР.г3)3 (толуол, 90°) с выходом 755?.

4. Синтез М-алкал-З-форгаштрролов кислотно-катализируемой перегруппировкой 3-алкилиминометил-2,5-диметокси-тетрагидро-фуранов

С целью исследования свойств 3-замощештх 2,5-диметокси-тетрягидрофураков нами бита синтезированы 3-алкилиминометил-

2-,5-диметокситетрагидрофураны (УШа-в) по реакции 2,5-диметокси-

3-тетрагидрофуранкЕфбоксальдегида с лервичкнми аминами. Кипячение в уксусной кислоте полученных оснований Шиффа приводит к Мгзамещенным 3-фор(,млпирролам (1Ха-в) с выходами 50-60%. Мы предполагаем, что в данной реакции имеет место сходная с описанной Е.ыше кислотно-катализируемая перегруппировка 3-функциональнозамещенного 2.Б-диметокситетрагидрофурана, протекающая согласно схеме:

МеО^А^ОИз

ОЬНЛ УШа-в

Ш1

С1Ю

сно

Ш-в

И = в Ыа, 0 1-Рг, в Ви

В ИК-спектрах пирролов 1Ха-в имеются характерные полосы

поглощения карбонильной группы в области 1670-1675 см"1 и

пырролышго кольца - 1500-1615 см~*. Строение соединений доказано

т тч

на основании спектров ЯМР Н и С.

5. Восстановительное аыинированив 3-тетрагидрофурав-карбоксальдегидов

.* В продолжение исследований свойств 2,5-диметокси-З-тетра-гидрофуранкарбоксальдегвда и его производных нами бшш синтезироваш гетероаналоги 3-гидроксиметил-2,5-диматокси-тетрагидрофуранов - 3-алкилашшометил-2,5-диметокситетра-гидрофураны (Ха.б) по реакции восстановительного аминирования.

'. сно

¡¡2, cat

МеО

иуш

II

Ха,б

И - а Ые, б ЕЪ

Нш удалось осуществить синтез в мягких условиях, проводя гидрирование на Н1 Ренел при 50° и 50 атм я особенно на 5% Р&/С -процесс пел при давлении водорода 30 атм при • комнатной температуре. Конечные продукты были получены с выходами 80-90%.

кислоте, ни .в паровой фазе на силикагел^ КСК-2. Продукты деметоксилирования - З-аминометилфуранн - также обнаружены иэ были.

З-Ажяла'.тасмзтлл-б-кэтокситяграпщюфурма Х1о-д были с выходами 69-813 получены по реакции альдегидов 17а,б,г с первичными амина;.",! в условиях гидрирования на III Ренэя или 5% Рй/С, опнсашгшс выше. Высокоэффективным оказался также метод синтеза аминов Х1а-д в две стадии, включащиэ получение основаш1Й ЕяФЕа и гидрирование последних на указанных катализаторах.

Вопреки ожиданиям, нам не удалось осуществить рецгаслизоциэ полученных аминов нп в уксусной

1Уа,0,г

Па-д

аиж

ХПа-д

а б в г1 д Н Ме РЬ. Н Ме Ме Мб Ме с-Нех

Восстановительное амидарование 2-зшещеншх ■ 5-кщтокси-3-твтрагидрофуранкарбоксальдегвдов с участием вторичных аминов в мягких условиях протекает с низкими ьыходами, не превышающими 20%, по-видимому, ввиду неустойчивости образующегося промежуточного енамина с экзониклической двойной сеязью. Мы предполагаем, что ь реакции восстановительного амширования имеют место конкурентные процессы гидрирования енамина и раскрытия гетерокольца с дальнейшей полимеризацией продукта. Мы показали, что повышение температуры реакции до 50° в случае 5% Pd/C или до 80° в случае N1 Ренел способствует ускорению гидрирования енамина относительно раскрытия кольца, что позволяет получить 2-замещенныв З-даалкиламинометил- 5-метокситетрагидрофураны с выходами 64-80Ж.

6.' Деметоксилирование 2,3-дизамещенных 5-метокситетра-

IV«,б,г

XIIIа-д

а б в г д

Е Н Ма Ph. Н Ме

i

R Me Me Ме М0рф0Л1Ш0

гидрофуранов

2,3-Дизамещетше 5-метокситетрагидрофураны представляют интерес как исходные соединения. для синтеза ранее неизвестных фуикщинальнозамещенны/. 2,3-дигидрофуранов.

6.1. Синтез 3-димвтоксиметил-2,3-днгидрсфур0нов

Исследуя пврофазяое деметоксилирование ацеталей 71а-в в проточной системе на кварце, силикагеле КСК-2, окиси алюминия и активированном угле, мы показали, что наилучшие выходы соответствующих длгидрофуранов были достигнуты при использовании в качестве катализатора силикагеля КСК~<: при температуре 240°.

ИеО.°у* А

СН(0ае)2 СН(0Не)2

VIа-в ХПа-в

И = а Н, б Ме, в Ег

Таблица 4

Влияние температуры и природы катализатора на выход XIV6-B

Субстрат sio2 AloO-, с. j А120з+Ру Сакг кварц

200° 240° 270° 270° 270° 400° 400°

Via 22 70 25 65 58 37 следа

VI6 18 m 23 64 60 40 следы

VIb 19 70 23 66 56 t 38 следа

*Растворитель - бензол, соотношение растворитель-субстрат=3:1, объемная скорость подачи вещества - 2мл/ч, газа-носителя -7мл/мин

' Нвантовохкмичэские расчеты, сделанные для молекулы ацэталя Via, показали, что из четырех ацетальнкх С-0 связей наиболее Еероятен разрыв экзоциклической Cg-О связи, -что хорошо согласуется с экспериментальными данными.

Показано, что увеличение кислотности катализатора

способствует девлкоксшшрованшо ацеталей У1а-в. Так, введение каталитических количеств пиридина, отравляющего катализатор -окись алюминия, ведет к некоторому снижению выхода целевых 2,3-дигидрофуранов.

6.2. Синтез З-диалкиламиноматал-2,3-дигидрофуранов

•'Мы' показали, что З-диметиламинометил-5-метоксигвтрагидро-фураны ХШа,б на силикагеле КСК-2 в проточной системе деметоксилирувтся с ■ выходами 80-85% при температуре 270° (растворитель - бензол, объемная скорость подачи вещества -2мл/ч).

СЯ2Ше2

ХШа.б

С^Ше^

ХУв.б

И = а Н, б Ме

Сравнение с. синтезом З-диметоксиметил-2,3-дигидрофуранов показывает, что использование более високих температур проведения реакции •обусловлено наличием аминогруппы в молекуле субстрата, участвующей■ в блокировании самых кислых центров катализатора. Вместе с тем, инертность третичной аминогруппы позволяет исключить побочные процессы, связанные с превращениями в боковой цепи. • •

Г- спектрах ПМР замещенных дигидрофуранов ХГ/а-в и ХУа.б

юличиэ двух заместителей е положениях 2 и 3 гетерокольца обусловливает явление цис-транс изомерии, причем соотношение транс:цис для дигидрофуранов ХШб,в и XV6 раино 60:40. Интересно, что присутствие различных сигналов неэквивалентных ацетальных метокси-групп в спэктре XlVa обусловлено заторможенным вращением вокруг С-С связи.

вывода

1. Обнаружена кислотно-катализируемая перегруппировка в ряду 3-П1дроксимэтил-2,5-диметокситетрептдрофуранов, приводящая к образованию 2-земещенкых &-метокси-3-тетрагидрофуранкарббкс-альдегидов. На основе этсИ реакции разработаны препаративные методы синтеза г.З.Б-замещанных дигидро- и тетрагидрофураноп в жидкой и паровой фазах.

2. Предложена схема протекания перегруппировки ио механизму внутримолекулярной переацетализации циклического диацеталя. Рецгаишэацией 3-гидроксиметил-2,5-диметокситетрагидрофуранов в системе BFg'EUO-MeOH-CHgClg получены 2-замещенные 3-диметокси-матил-5-метокситетрагидрофураны. t

3. Показано, что гетерогенное гидрирование 2-диметоксиметп-4,4-димбтоксибутаналя на III Ренея сопровождается циклизацией образующегося In Bitu спирта в З-диметоксиметил-5-мэтокситетра-глдрофуран.

4. Изучено гидроформилиравание 2,Ь-диметокси-2,5-дигидро-фурана на acacRh(C0)2, модифицированном 'трифанилфосфином, трифенилфосфитом и 1,2-бис(дифенилфос(1ико)этэном, а также на hrlico(РРhg)g ■ ii найдены оптимальные услоеия проведения реакции.

5. С целью создания новых ценных сингонов фуранового ряда разработаны препаративные метода синтеза а-замещенных 3-гидрокси-метш1-2,5-диметокситетрагидрофуранов гидрированием 2,5-диметокси-3-тетрагидрофуранкарбоксальдегида на N1 Ренея и по реакции Рринъяра.

6. Предложен метод синтеза 2-замещенных 3-алкиламиноматил- и З-диалкиламинометил-Б-метокситетрагидрофуранов восстановителышм амшшрованием соответствувдих 5-мегокси-З-тетрагидрофуранкарбокс-альде'гидов в присутствии N1 Ренея и Ъ% Pd/C.

7. Изучено рарофазное деалкоксилирование 2,3-дизамещенных 5-метокситетраги.дрофуранов и получены З-диметоксимвтил- и 3-диалкиламиноме тил-2,3-дигидрофураны.

8. Показано, что 3-алкилиминометил~2,5-диметокситетрагидро-фураны при нагревании в уксусной кислоте рециклизуются с образованием N-замещенных З-фэрмилпирролов. Предложена схема протекания реакции.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Хандин'А.В., Вартанян М.М., Брежнев Л.Ю. Перегруппировка в ряду 3-(1-гидрокси-1-органилметил)-2,5^диметокситетрагидро-фуранов.// Изв. АН СССР. Сер', хим. - 1989. - N10. - С.2389.

2. 'Khandin А.V., Vartanyan М.М., Brezhnev L.Yu. Synthesis and -.reactions of 2,5-dlme thoxy-3-iormy 1 te trahyclrof uran derivatives./ 5th Conference .on applied chemistry mit operations and processes. , Abatracts.// Balatonlured, 1989. -p.444-445. ■

3. Vartanyan М.И., Handln A.V., Konstantinov A.D.,

Karakhanov R.A. Syntheale and reactiona of 3-formylsubBtitute(l .tetratiy drofurang./ Xth aynipoalum on the chemlstry of heterocycllc compounda. Abstracta.'// KoBice, 1990. - p.4-5.

4. Вартанян M.M., Хандин А.В., Константинов А.Д., Караханов Р.А. Новый подход к синтезу 2,3-замещенных 2,3-дигидрофуранов./ Всесоюзное совещание "Кислородсодержащие гетероцикла". Тезисы докладов.// Краснодар, 1990. - С.102. «

5. Вартанян Н.М., Хаидин А.В., Брежнев Л.П., Караханов Р.А. Синтез З-фушсцнонаЛьнозамеценных дигидро- и тетрагидрофуранов./ III Региональное совещание республик Средней Азии и Казахстана по химическим реактивам. Тезисы докладов// Ташкент, 1990. - С.50.

6. Вартанян II.М., Хандин А.В., Брежнев Л.П., Караханов PJV. Синтез диметилацвгаля 5-метокситетрагидрофуран-З-карбальдегида.// ХГС. - 1990. - ИО. - С. 1428.

7. Брежнев Л.Ю., Вартанян М.М., Хандин А.В. Синтез 2-замещенных 3-формш1-5-мвтокситетрагидрофуранов на основе а-за-мещенных З-гидрокслметил-2,5-диметоксит0трагидрофуранов. // XTC.-I99I. - 112. - С. 164-167.

// '