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Das Dienolat von (R)-2-tert-Butyl-6-methyl-1 3-dioxin-4(2H)-on Ц ein chirales Acetessigester-d4-Reagens.

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Das Dienolat von
(R)-2-tert-Butyl-6-rnethyl-1,3-dioxin-4(2~-on ein chirales Acetessigester-d4-Reagens**
Von Dieter Seebach *, Ulf Mglitz und Peter Uhlrnann
Vor kurzem berichteten wir iiber die Herstellung der Titelverbindung 1 aus (R)-3-Hydroxybuttersaure[']. Inzwischen
erwies sich der Heterocyclus 1 als wertvoller Baustein fur die
Synthese enantiomerenreiner Verbindungen (EPC-Synthese) 12]: Cuprate, mit Kupfer(1)-iodid dotierte Grignard-Reagentien, Thiolate und katalytisch aktivierter Wasserstoff
werden ausschlieljlich rnit der relativen Topizitat u1131addiert.
Da chirale Syntheseaq~ivalente[~des AcetessigesterDianionsI4 b1 im Repertoire des Organikers bisher nur begrenzt zur Verfiigung standen, erschien es uns vielversprechend, die Reaktivitat der aus 1 leicht rnit Lithium-,
Natrium- oder Kalium-bis(trimethylsily1)amid erhaltlichen
Dienolate 2, M = Li, Na, K, und der analogen, durch
Silylierung zuganglichen Dienolsilylether 2, M = SiMe, ,
Si(tBu)Me,, zu untersuchen.
Wahrend 2, M = Li, rnit Acetaldehyd b e v ~ r z u g t [an
~ ]C-5
mit hoher Diastereoselektivitat (20: 1) zum Addukt 3a reagiert, ergeben aromatische Aldehyde und Ketone C-1'-Hydroxybenzylierungsprodukte 4 a-h mit nur maRiger Stereoselektivitat (< 3: l), die im Gegensatz zur Ausbeute
praktisch nicht von der Substitution des Arens abhingt.
Uberraschend verlief die Reaktion des Dienolates 2,
M = Li, mit Zimt- und Crotonaldehyd: diastereoselektiv
(ca. 20: 1) konnten in erster LinieI5] die 1,4-Additionsprodukte 6 a bzw. 6b erhalten werden (a3/d4-Kombination der
Reaktanten). Die 1,2-Additionsprodukte 5 bildeten sich
schlieRlich durch Umsetzung der Silylenolether 2, M =
SiMe, oder Si(tBu)Me,, mit cr,P-ungesattigten, P-arylsubsti-
Tabelle 1. Angdben uber einige Produkte 3-6 aus dem Dioxinon 1 und Aldehyden oder Ketonen.
RZ
Min2
Ausb. Diastereo["A] merenverhiltnis
H
H
CH,
CF,
H
CH,
H
H
H
Li
Li
Li
Li
Li
Li
Li
Li
Li
Si(rBu)Me,/TiCl,
SiMe,/SnCI,
SiMeJBF, OEt,
Li
Na
K
Li
42
61
6
95
72
50
14
Verbin- R'
dung
3a
4a
4b
4c
4d
4e
4f
4g
4h
5a
5a
5a
6a
6a
6a
6b
CH,
Phenyl
Phenyl
Phenyl
p-Nitrophenyl
p-Nitrophenyl
p-Methoxyphenyl
Mesityl
I-Naphthyl
Phenyl
Phenyl
Phenyl
Phenyl
Phenyl
Phenyl
CH,
20:l [a]
3.1 [b]
3.1
2:l [c]
3:2
3:2
3.1
3.1
3:1
3:2
1:l
1 :I
20:l [d]
3:2
6.1
20.1[el
27
60
47
43
52
43
50
46
41
[a] Fp = 59-60"C, [aID= - 215 ( c = 1.0, EtOH). [b] Hauptdiastereomer:
Fp = 103-104"C, [aIu = 114 (c = 1.0, EtOH). [c] Hauptdiastereomer:
Fp = 143-144"C, [aID= 144 (c = 1.0, EtOH). [d] [.ID = - 65.0 (c = 1.5,
CH2C12).[el [aID= 132 (c = 2.4,CH,Cl,).
-
-
-
tuierten Aldehyden, z. B. Zimtaldehyd, in Gegenwart von
Lewis-Sauren (siehe Schema 1 und Tabelle 1).
A O H
3a
no
i
4a
7
A O H
C6H5
9
-ic,
I
3
OH
-
Oh,
tBuMepSiO
C6H5 0
0
5a
g, d. k, f
CSHS
&o
Schema 1. a) MN(SiMe,),, M = LI, Na, K, THF, - 75"C, 1 h. b) Mit
M = Li; Alkyl-CHO, - 1 0 5 T (R' = Alkyl, R2 = H), 1 h. c) Mit M = Li;
R'R'CO, - 105°C (R' = Aryl, RZ = H) oder 75 "C (R' = Aryl, R2 H),
75 bis 0 ° C 16 h. e) Aryl1 h. d) Me3SiC1 oder Me2(tBu)SiC1,
CH=CH-CHO, Lewis-Saure, CH2C12, - 75°C (R' = Aryl), 6 h. f) Mlt
M = Li, Na, K, R'-CH = CH -CHO, - 105 "C, 1 h.
-
+
-
[*] Prof. Dr. D. Seebach, Dr. U. MiOlitz, Dip(.-Chem. P. Uhlmdnn
Laboratorium fur Organische Chemie der
Eidgenossischen Technischen Hochschule
ETH-Zentrum, Universitatstrasse 16, CH-8092 Zurich (Schweiz)
[**I Teil der Diplomarheit von P. U., ETH Zurich, 1988. Diese Arbeit wurde
von der Deutschen Forschungsgemeinschaft durch ein PostdoktorandenStipendium fur U. M . (1987/1988) gefordert.
484
8 VCH
Qo
11
6
5
-
Verlugsgesellschuft mbH, 0-6940 Wernherm, 1989
-
12
Schema 2. a) 5 % Rh/A120,. EtOAc, 50 bar H,, Raumtemperatur (RT),
75 "C.
24 h. b) CHCI,, CF,CO,H, RT, 48 h. c) 0,. CH,CI,, CH,OH,
d) P(OCH,),, - 75 bis 20 "C, 12 h. e) KOH, 6 h. f) HCI. g) 0,, CH,OH,
75°C.h) P(OCH,),, - 75 his 20°C. 1 h. i) NaBH,,
75 bis + 20"C,
16 h. j) CF,COzH, CHzC12, RT, 48 h. k) LiAIH,, THF, O"C, 2 h, dann RT,
48 h.
+
-
-
+
-
Die Konfigurationen wurden exemplarisch von den Produkten 3a, 4a und 5a sowie 10, dem (a-Silylenoletherderivat von 6a, bestimmt (Schema 2). So lien sich die Konfiguration des neu entstandenen stereogenen Zentrums in 3a durch
diastereoselektive Hydrierung (+ 7) und nachfolgende sauer
katalysierte Umlagerung zur C,-symmetrischen (optisch
inaktiven) Dioxancarbonsaure 8 festlegen. Die relative Stel0044-8249j89j0404-0484 $02.50/0
Angew. Chem. 101 (1989) Nr. 4
lung der Substituenten am Sechsring von 7 und 8 ist durch
NOE-Messungen gestiitzt. Das diastereomerenreine Hauptprodukt 4 a wurde durch Ozonspaltung mit (9-3-Hydroxy-3-phenylpropionsaure 9 korreliertr6I. Ebenfalls durch
Ozonabbau wurden die Produkte 5 a und 10 mit (51-3Hydroxybutyrolacton 11r7]bzw. (S)-3-Phenylbutyrolacton
12[81korreliert.
13
(27-14
( E1-14
Um eine sinnvolle mechanistische Interpretation der zum
Teil iiberraschenden Befunde vornehmen zu konnen, werden
zur Zeit C-C-Verkniipfungsreaktionen der aus dem ethylsubstituierten [‘I Heterocyclus 13 erzeugten (E/Z)-Dienolate 14,
M = Li, Na, K, und der entsprechenden Dienolsilylether,
M = SiMe,, Si(tBu)Me,, untersucht 19].
SchlieBlich sei
darauf hingewiesen, daD Strukturen vom Typ 4 und 5 im
Zusammenhang mit Compactin-Synthesen O1 interessieren.
Ienstoffgerust gab AnlaD zur Entwicklung allgemeiner Synthesemethoden[’]. Aufgrund der besonderen biologischen
Aktivitat, die Triquinan-Sesquiterpene oftmals aufweisen,
sind wir an ihrer Synthese in enantiomerenreiner Form interessiert. Dieses Vorhaben 1aBt sich durch die Uberfuhrung des
Ketoenolethers 1 in chirale Verbindungen realisieren, die
geeignete Strukturmerkmale zur Synthese von TriquinanSesquiterpenen aufweisen. 1 kann nach einer inzwischen verbesserten Vorschrift IZb1 in 93proz. Ausbeute aus dem natiirlich vorkommenden Catalpol hergestellt werden. Durch
Cuprat-Addition an das Enon des Silylethers 2 (siehe Schema 1) wird der Methylsubstituent an C-2 eingefiihrt, der charakteristisch fur eine Reihe von angularen und linearen Triquinanenll] ist.
Durch Ramberg-Backlund-Reaktion von 9 gelingt die
Ringkontraktion L31 zum Pentalen-Derivat 10. das durch eine
OH
~
0-Glucose
Ho’
1
Eingegangen am 18. November 1988 [Z 30571
OR’
[I] D. Seebach, J. Zimmermann, Helv. Chim. Acta 69 (1986) 1147;
D . Seebach, S. Roggo, J. Zimmermann in W. Bartmann, K. B. Sharpless
(Hrsg.): Stereochemistry of Organic and Bioorganic Transformations, Proceedings of the Seventeenrh Workshop Conference Horchsi, VCH-Verlagsgesellschaft, Weinheim 1987, S. 85-126; J. Zimmermann, D. Seebach,
Helv. Chim Acta 70 (1987) 1104.
[2] D. Seebach, J. Zimmermann, U. Gysel, R. Ziegler, T.-K. Ha, J . Am.
Chem. Soc. 110 (1988) 4763.
[3] D. Seebach, V. Prelog, Angew. Chem. 94 (1982) 696; Angew. Chem. Int.
Ed. Engl. 21 (1982) 654.
[4] a) R. H. Schlessinger, E. J. Iwanowicz, J. P. Springer, J. Org. Chem. 5f
(1986) 3070; b) Dienolat des achiralen Acetonids von Acetessigsiureenol:
A. B. Smith, 111, R. Scarborough, Tetrahedron Lett. 1978, 4193.
[5] Nicht identifizierte Nebenprodukte i10%.
[6] C. Schopf, W. Wust, Justus Liebigs Ann. Chem. 626 (1959) 150.
[7] R. E. Moore, A. J. Blackman, C. E. Cheuk, J. S. Mynderse, J . Org. Chem.
49 (1984) 2484.
[8] I. W. Lawston, T. D. Inch, J. Chem. Sac. Perkin Trans. 1 1983, 2629.
[9] Welche Konfiguration hat das zu 3 fuhrende Primardddukt mit zwei neuen
stereogenen Zentren und einer exocyclischen Doppelbindung? 1st die
Z-Konfiguration des bei der Bildung von 6 durchlaufenen Enolates (siehe
10) ein Hinweis aufeine primire 1,2-Addition von C-5 des Heterocyclus an
den ungeslttigten Aldehyd, gefolgt von einer Oxido-Cope-Umlagerung?
- 1st 3 das Produkt kinetischer und 4 das Produkt thermodynamischer
Steuerung?
[lo] T. Rosen, C. H. Heathcock, Tetrahedron 42 (1986) 4909.
OR’
Q?
4
1 R’=H
2.R’ S1Ph2fBu
Von Klaus Weinges*, Helene Iatridou, Hans-Georg Stammler
und Johannes Weiss
Die wachsende Anzahl der in den letzten Jahren isolierten
Naturstoffe rnit angularem oder linearem Triquinan-Koh[*I Prof. Dr. K. Weinges, DipLChem. H. Iatridou
Organisch-chemisches lnstitut der Universitat
Im Neuenheimer Feld 270, D-6900 Heidelberg 1
Prof. Dr. J. Weisdtl, DipLChem. H . G . Stammler[”
Anorganisch-chemisches Institut der Universitat Heidelberg
[‘I Rontgenstrukturdnalyse
I**]
Chemie und Stereochemie der Iridoide, 11. Mitteilung. Diese Arbeit wurde
von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefordert. 10. Mitteilung:
~31.
~
Angew. Chem. 101 (1989) Nr. 4
1
,..+‘+OH
c
R’O
;
R’O
9.R’. SiMe,fBu
10 R’=StMe,fBu
v2
R’ 0
5 RLH,
RH
., ,
6 R’:SiMe2fBu;R2=H,
7 R1=SbMe,fBu.R2=0
8.R’=SiMe2fBu
1
~
Chirale Bausteine zur Synthese von
Triquinan-Sesquiterpenen: Derivate des
2-Methylbicyclo[3.3.O]octan-3-ols aus Catalpol **
3:R’=
SiPh,fBu
11 R’=StMe,f Bu:R2=H
14 R’=H.
R~=THP
12 R’=SiMe2 fBu.R2=THP 15 R’=cH,; R,=THP
13 R’=H.
R~=THP
OH
OH
1
20
19
16 RLH;R ~ = T H P
17 R ’ = B Z , R ~ = T H P
18 R ’ = B Z . R ~ = H
--
Schema 1. Reaktionsbedingungen: 1 2: tBuPh,SiCl, Imidazol, DMF, RT
(Raumtemperatur), 5 h? 71 %; 2 3 : Me,CuLi, Ether, - 75”C, 1 h; ges.
NH,Cl-Losung, - 75 “C + 20 “C, 87% cis-/trans-3 (3 :2), keine Trennung;
3 - 4 : KOH in THF/MeOH, - 50”C, 4 h , 83%; 4 - 5 : NaBH,, EtOH,
- I O T , 1.5 h, 88% endolexo-Alkohol (93:7); 5 + 6: tBuMe,SiCI, Imidazol,
DMF, RT, 2 h, 90%; 6 -* 7: RuO, . xH,O, NaIO,, H,O/CCI,/CH,CN, 16 h,
RT, 79%; 7 - 8 : LiAIH,, THF, - l O T , 1 h, 94%; 8 - 9 : 1) CH,SO,CI,
Pyridin, - lS”C+RT,2.5h,2)Na,S.xH,O,EtOH,8O”C,2h,88%;9+10:
1) m-Chlorperbenzoesaure, CH,Cl,, - 15°C + RT, 1 h, 65%, 2) K,CO,, NChlorsuccinimid, CH,C12, RT, max. 72 h, 3) m-Chlorperbenzoesaure, CHzCI,,
24 h, RT, 81%, 4) tBuOK, THF, 0 °C - R T, 1 h, 64%; 10- 11: 1 M
BH, ‘ T H F in THF, 0 ° C 1 h; 2~ NdOH, 30prOZ. H,Oz, 30min, 95%;
11 12: 3,4-Dihydro-2H-pyran, p-Toluolsulfonslure in THF, CH,C12, RT,
1 h, 93 %; 12 13: (nBu),NF. 3 H,O, THF, RT, 72 h, 95 %; 13 14: Pyridiniumdichromat, DMF, RT, 2 h, 76%; 14 IS: tBuOK, THF, - 75”C,
20min;MeI, -75”C-O”C,l5min,65%;1S-l6:Li,NH,,THF,iBuOH,
- 75 “C,20 min, 48% nach chromatographischer Trennung (Flash) vom endoAlkohol(37%), der mit 70% Ausbeute zum Keton IS zuriickoxidiert werden
kann; 16 + 17: PhCOCI, Pyridin, - 10°C RT, 16 h, 86%; 17 + 18:
CH,COOH/H20/THF, RT, 16 h, 84%.
- -
0 VCH Verlagsgesellschajt mbH. 0-6940 Weinheim, 1989
-
-
-f
0044-8249jS9jO404-0485 3 O2.SOjO
485
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