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Chemoselektive Mehrkomponenten-Synthese von --ungesttigten Estern und Lactonen sowie deren Diels-Alder-Addukten.

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sechsfliigeliger Propeller vorliegt. 1st 7 nun in Losung hinreichend starr und damit helical, so da13 es in Enantiomere
zerlegt werden kann? Analytische Trennversuche an ,,Okamoto"-HarzI"I deuten in der Tat darauf hin.
Die mit 7 gegliickte einstufige Sechsfach-Verbriickung
wirft ein Licht auf die Griinde, warum 4 bisher nicht erhaltlich war: Die letzten CH2X-Gruppen in der Zwischenstufe 9 diirften beim sechsten Briickenschlag die erforderliche Konformation nicht mehr erreichen.
Mit der Synthese von 7 ist erstmals gezeigt, daB mehr als
funffache Briickenbildungen in einem Schritt moglich
sind, wenn sterische Faktoren hinreichend beriicksichtigt
werden. Wegen der ,,Sechsbindigkeit des Benzolrings" bieten insbesondere mit langeren Briicken sechsfach umschlossene GroJhohlriiume zur Verkapselung organischer
Gastmolekiile neuartige Aspekte: Wahrend der Hohlraum
von 7 nach Modellbetrachtungen genau fur ein Benzolmolekul paat, werden langere flexible ,,GitterstBbe" nach
Durchtreten des Casts gestreckt ; wegen der Aufweitung
des Hohlraums wird das Gastmolekiil ,,gefangen".
Eingegangen am 6. Mai 1985 [Z 12931
sichtlich primar zu 412],das dann mit 2 eine E-stereospezifische Wittig-Reakti~n'~]
zu 5 eingeht.
I
R1-OH
R2-CHO
Ph3P=C=C=0
1
2
3
[*I Prof. Dr. H.J. Eestmann, DipLChem. R. Schobert
lnstitut fur Organische Chemie der Universitit Erlangen-Niirnberg
HenkestraRe 42, D-8520Erlangen
Anger. Chem. 97 (198.0 Nr Q
H
,;-(,OOR1
4
Tabelle 1. a,&ungesattigte Ester 5 durch Dreikomponenten-Synthese [al.
R'
Ausb.
R2
Kp ["C/Torr]
1°4
5.
Se
5d
n-C6H13
n-C4H9
(S)-MeEtCHCH2
(-)-Menthy1
5e
_____
n-C.H9
n-C4H9
n-C4HY
n-C,H,
94
92
90
81
60/0.01
61/0.01
92/0.01
n-C3H7
55
110/0.01
70/0.01
[ul'd
(EtOH)
~
~
+
5.2 (c= I )
-66.8 (c= 1)
+10.6(c=0.2)
~ ~ _ _ _ _ _ _~ _ _ _
[a] Eine Msung von 10 mrnol 1, 10 mmol 2 und 10 mmol (3.02 g) 3 in 100
mL wasserfreiem Toluol wird 12 h unter LuftausschluO am ROckfluR erhitzt.
Nach Abdampfen des Wsungsmittels filtriert man den Riickstand iiber 20 g
Silicagel mi1 ca. 200 mL Hexan/Ether ( I :1). dampft das Eluat ein und destillien den Riickstand im Vakuum. [b]Durch Verseifung der Ester 5 erhillt man
die optisch aktiven Alkohole 1, die den gleichen Drehwert wie zu Beginn der
Reaktionsfolge aufweisen.
Tabelle 1 zeigt, daR aus optisch aktiven Alkoholen 1 auBerst leicht die fur enantioselektive Dien-Synthe~en'~'
wichtigen chiralen Ester 5 zugtinglich sind, wobei die Reaktionsfolgen erwartungsgemilI3 ohne Racemisierung verlaufen (Beweis durch Verseifung der Ester zu den optisch
reinen Alkoholen).
Entsprechend bilden sich aus 1, trimerem Glyoxalhydrat 6 und 3 im Molverhaltnis 6 : 1 :6 die (E,E)-Muconsaureester 7.Auch hier sind chirale Verbindungen wie 7b,
die fur enantioselektive [2 f 41-Cycloadditionen rnit inversem Elektronenbedarf von Interesse sein diirften, einfach
erhaltlich (Tabelle 2).
Chemoselektive Mehrkornponenten-Synthese von
a,b-ungesattigten Estern und Lactonen sowie deren
Diels-Alder- Addukten
Von Hans Jurgen Bestmann* und Rainer Schobert
Professor Hans Muss0 turn 60.Geburtstag gewidmet
Chemoselektive Mehrkomponenten-Synthesen, bei denen man auf die Isolierung von Zwischenprodukten sowie
die Verwendung von Schutzgruppen verzichten kann, ziehen zunehmend das Interesse der praparativen Organischen Chemie auf sich. Wir fanden, daB man durch Dreikomponenten-Reaktion zwischen einem Alkohol 1, einem
Aldehyd 2 und dem leicht zuganglichen Ketenylidentriphenylphosphoran 3['l in guten bis sehr guten Ausbeuten
a,P-ungesattigte Ester 5 erhalt. 1 und 3 reagieren offen-
R2
[Ph3P=CH-COOR1]
5b
[I] F. VBgtle, Liebigr Ann. Chem. 735 (1970) 193; F. VBgtle. P. Neumann,
Chem. Commun. 1970, 1464.
121 6. Klieser, F. VBgtle, Angew. Chem. 94 (1982) 632; Angew. Chem. Int.
Ed. Engl. 21 (1982) 618; Angew. Chem. Suppl. 1982. 1392.
[3] P. Neumann, Dissertation. Universitilt Heidelberg 1970: 6. Schelcher,
Diplomarbeit. Universitilt Bonn 1983; E. Koepp. Diplomarbeit. Universit i t Bonn 1985.
[4] Die sechs BrLicken des bekannten ,,Superphans" wurden in vielstufiger
Synthese nacheinander gekniipft: V. Boekelheide, Top. Cum. Chem. I13
(1983) 89; V. Boekelheide in T. Lindberg (Hng.): Strategies and Tactics
in Organic Synthesis. Academic Press, New York 1984, S. 1; H. Hopf, S.
El-Tamany. Chem. Ber. 116 (1983) 1682.
[5] K. Meurer. F. VBgtle, A. Mannschreck, G. Stiihler, H. Puff,A. Roloff, J.
Org. Chem. 49 (1984) 3484.
161 W.KiOener, F. Vbgtle, Angew. Chem. 97 (1985) 227: Angew. Chem. Int.
Ed. Engl. 24 (1985) 222.
171 Aus 5 nach der Thioharnstoff-Methode. 'H-NMR (90 MHz, CDC13/
TMS int.): S= 1.22 (t, SH), 3.3 (d, CHIS). 6.75 (s, Aryl-H). MS:m / z 810
(M+).
[S] Die KristallinitBt dieses Produktanteils is1 bemerkenswert; mBglicherweise handelt es sich um ein h6hermolekulares cyclisches Oligomer.
Wegen der ungiinstigen Mslichkeitseigenschaften konnte eine osmometrische Molmassenbcstimrnung nicht durchgeflihrt werden.
191 Vgl. K. BBckmann, F. VBgtle, Chem. Ber. 114 (1981) 1065.
[lo] Vgl. E. Hammerschmidf F. VBgtle, Chem. Ber. 113 (1980) 1125.
Ill] Vgl. [6]sowie K. Meurer, A. Aigner, F. VBgtlc, J. Inclusion Phenom. 3
(1985) 5 1. Wegen der Mslichkeitsprobleme (Cyclohexan/l% T H O bereitet die priiparatiue Racemattrennung Schwierigkeiten.
I
6 RI-OH
+
HO
x,xoroH
HO
0
0
OH
+ 6 3-
1
Tropft man ca. 0.1 M Losungen von langkettigen w-Hydroxyaldehyden 8 langsam zu einer siedenden Lasung von
3 in Xylol (Verdunnungsbedingungen), so gelangt man zu
makrocyclischen Lactonen 9 (Tabelle 2). Die Ausbeuten
sind Bhnlich oder besser als bei der frtiher von uns beschriebenen Lactonsynthese'sl, bei der die Aldehydgruppe
zuerst als Acetal geschiitzt werden muBte.
0 VCH Verlagsgesellschafr mbH. 0-6940 Weinheim. 1985
0044-8249/85/0909-07830 02.50/0
783
+
HO-(C€$),-CHO
3
Oxidation von a,o-ungesattigten Estern und Lactonen
mit Selendioxid zu y-0x0- oder 7-Hydroxy-Derivaten ;
Synthese von ( f )-A 26771 B und Norpyrenophorin
+
8
0
en, n = 8; Qb, n = 10
Diels-Alder-Addukte a,b-unges%ttigter Ester 5 erhalt
man direkt durch eine Vierkomponenten-Reaktion im
Bombenrohr bei 120°C; Beispiele sind die Synthesen mit
2,3-Dimethylbutadien 10 und Cyclopentadien 12 a k
Dien-Komponenten (Tabelle 2).
CcHB-OH
+ CIHU-CHO +
lb
3
+
Von Hans Jurgen Bestmann* und Rainer Schobert
Professor Hans Muss0 zum 60. Geburtstag gewidmet
y-Oxo-a,fJ-ungesattigte Ester 2 sind interessante Synthesebausteine z. B. fur [2 + 41-Cycloadditionen. Wir fanden,
daB diese Verbindungen aul3erordentlich leicht durch Oxidation von a,&ungesattigten Estern"] mit Se02 in wasserfreiem Dioxan zuganglich sind"'. Chirale Ester wie 2c sollten fur enantioselektive Cycloadditionen von besonderem
Interesse seinI3].
Fiihrt man die Reaktion in wasserhaltigem (3%) Dioxan
durch, so resultieren die y-Hydroxy-a$-ungeslttigten
Ester 314'. Tabelle 1 zeigt Beispiele.
10
2.
0
2
I
R
11
I
W COORz
A
3
1
2
&
COOR'
l2
I
Tabelle I . Ester 2 [a] und 3 [b] durch Oxidation von a,B-unges&ttigtenEstem
1 mit Selendioxid.
R2
13
2a
2b
2~
Fabelle 2. Muconsiureester 7 und ungesattigte makrocyclische Lactone 9
durch Dreikomponenten-Synthese: Cycloaddukte 11 und 13 durch Vierkomponenten-Synthese.
~
7a
7b
9a
9b
11
13a
13b
n-C4HP
-
80
(-)-Menthy1
-
80
60-65
60-65
-
(n-C3Hl)2CH
(-)-Menthy1
-
n-C,H7
C2H5
72-75/0.01 [a]
(34-35) [b]
(166)[b]
58/0.01
-83 (c=O.5)
-
k
R2
Ausb. [YO]
n-CIHl
n-C,Hl
C2H5
n-C,Hl
C2Hs
CH-r
n-CaH,,
n-C4HP
(-)-Menthy1
n-CsH,,
CH(n-CIHl)I
(-)-Menthy1
89
90
78
52
61
60
Kp ["C/Torr]
92/0.0 I
76/0.01
99/0.02[c]
- [dl
105/0.01
132/0.01 [el
[a] Zu einer E s u n g von 10 mmol 1 in ca. 100 mL wasserfreiem Dioxan gibt
man 14 mmol S e 0 2 und erhitzt 48 h unter LuftausschluB. Sodann filtriert
man vom Selen ab, dampft das Filtrat ein und reinigt den Riickstand destillativ oder chromatographisch. @] Man verfiihrt wie unter [a], setzt der Reaktionsmischung jedoch ca. 3 mL Wasser zu. [c] [a]g-59.6 (c= 1.0, EtOH). [d]
Chromatographische Reinigung an Kieselgel 60: Rr=0.44 (HexanIEther
3+1). [el [a]g -77.8 ( c = l . l l , CHC13).
78.5l0.02
51
55
101/0.01
58
110/0.01
90/0.01
~
- 53.8
(c- 1.16)
[a] Kugelrohr, Luftbadtemperatur. @J]Aus Hexan.
Aus Butanol l b , Pentanal 2a, 3 und 10 bildet sich sterisch einheitliches Cycloaddukt 11. Die Bicyclo[2.2.l]hepten-Derivate 13 fallen als Diastereomerengemisch an (13a
77 :23 ; 13b 80 :20). Eine sichere endo-exo-Zuordnung war
bisher nicht moglich.
Eingegangen am 10. April 1985 [Z 12601
[I] H. J. Bestmann, D. Sandmeier, Angew. Chem. 87 (1975) 630; Angew.
Chem. Inr. Ed. Engl. 14 (1975)634: Chem. Ber. 113 (1980) 274.
121 H. J. Bestmann, K. G. Schmid, D. Sandmeier, Chem. Ber. 113 (1980)
912.
[3] Mechanismus: H. 1. Bestmann, Pure Appl. Chem. 52 (1980) 771: H. J.
Bestmann, 0. Vostrowsky, Top. Curr. Chem. 109 (1983)85.
[4] W. Oppolzer, Angew. Chem. 96 (1984) 840:Angew. Chem. Inr. Ed. Engl.
23 (1984) 876; G . Helmchen, R. Schmierer. ibid. 93 (1981) 208 bzw. 20
(1981)205.
[S] H. J. Bestmann. R. Schobert, Angew. Chem. 95 (1983)810;Angew. Chem.
Inr. Ed. Engl. 22 (1983)780.
784
3a
3b
R'
8 VCH Verlagsgesellschaft mhH. 0-6940 Weinheim. 1985
Eine Reihe von Macrolid-Antibiotica sind y-0x0- oder
y-Hydroxy-a$-ungesattigte Lactone, z. B. Cyt~chalasine[~',
Pyrenophorine[61,der Makrocyclus A 26771 B"' und Brefeldin A[']. Die Anwendung der Oxidation mit Selendioxid
fur die Synthese solcher Verbindungen zeigen die folgenden Beispiele.
(*)-A 26771 B 8: Der Hydroxyaldehyd 4 wird mit Ketenylidentriphenylphosphoran 5 zum a,fLunges8ttigten
Lacton 6 cyclisied'l. Mit Selendioxid erhalt man daraus
die y-0x0-Verbindung 7,deren Umwandlung in das Antibioticum 8 beschrieben i~t['*'~l
( 6 : Kp= 1OOoC/0.O5 Tom;
7 : Kp = 93 "C/0.05 Torr (Kugelrohr, Luftbadtemperatur);
8: Fp=13l0C).
Norpyrenophorin 14 : Durch Dreikomponenten-Reaktion"l des Tetrahydropyranylethers 9 und des Acetals 10
von a-Hydroxypentanal mit 5 in Benzol erhalt man den
a$-ungesittigten Ester 11, dessen Schutzgruppen sauer
abgespalten werden. Der so gebildete o-Hydroxyaldehyd
12 wird nicht isoliert, sondern durch Zutropfen seiner ca.
[*I
Prof. Dr. H. J. Bestmann, Dipl.-Chem. R. Schobert
lnstitut fiir Organische Chemie der Universitiit Erlangen-Niirnberg
HenkestraBe 42, D-8520 Erlangen
0044-8249/R5/0909-0784 S 0 2 . S W O
Angew. Chem. 97 (1985) Nr. 9
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