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Eine neue Variante der Mannich-Reaktion.

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Eine neue Variante der M a n n i c h - R e a k t i o n [ * * ]
Von Giinther Kinast und Lutz-F. Tierze"]
Die Mannich-Reaktion ist eine der wichtigsten Methoden
zur u-Aminoalkylierung CH-acider Verbindungen"'. Im allgemeinen werden hierzu eine Carbonyl-Komponente ublicherweise Formaldehyd - ein sekundares Amin und eine CH-acide
Verbindung miteinander umgesetzt. GroBe Nachteile dieser
Reaktionsbedingungen sind u. a. lange Urnsetzungszeiten,
schwierige Optimierung, schlechte Reproduzierbarkeit der Ergebnisse sowie Nebenreaktionen.
~
kann ohne weitere Reinigung verwendet werden. Unter WasserdusschhB ist es unbegrenzt haltbar.
Zur Durchfuhrung der Mannich-Reaktion werden 10 mmol
(2) in 5 ml wasserfreiem Acetonitril suspendiert, mit einem
l0proz. Uberschun des Aldehyds oder Ketons (3) versetzt
und 2 min bei 82°C oder 120 min bei 20°C - gegebenenfalls
unter Kiihlung - geriihrt. Bei wenig reaktiven Ketonen muD
die Umsetzungszeit verlangert werden. Im Verlauf der Reaktion lost sich das Reagens (2) auf, und die a-amino-alkylierten
Aldehyde bzw. Ketone kristallisieren meist spontan in Form
der Hydrochloride ( 4 ) . Die Ausbeuten sind im allgemeinen
sehr gut und die auskristallisierten Verbindungen haufig bereits analysenrein (Tabelle 1).
Aus Tabelle 1 geht hervor, daD die Aminoalkylierung mit
dem lminiumsalz (2) der ,klassischen" Mannich-Reaktion
uberlegen ist. Insbesondere lassen sich auf diese Weise auch
Tabelle 1. Aminoalkylierung von Aldehyden und Ketonen ( 3 1. R = H, mit N.N-Dimefhyl-methylen-amlnoniun>chlorid
1 1 zii Aminomethylaldehgden hrw. -kefonen in Form der Hydrochlorlde 141. R = - -CH2-8HfCH,), Cle
(4)
Reakf -Temp I-Zeit
['C] :[ mtn]
Fp ["C]
82/45
I28
53 (78)
82/45
144
58 (86)
8212
m/12n
148-149
79
S2f2
131- 133
55
72 (851
Ausb
["<I
Vergletch
[a]
Ausb
["'0]
LI~
Cli,
I)
d
c
I,
&::2,
1
B
= I
=
'{
82
20,'120
I,
= 1
82,40
148- I50
96
I,
=2
82/10
144- 145
97
:i
82/ 10
145-146
97
201120
157
84
8212
I52
79
87
151- 153
81
82
I) =
h
&a,!,
zo/ 12v
82!2
2011 20
____
[a) Ausbeuten an kristallinem Produkt: Mlttelwerte mehrerer Reaktionen. In Klammern: Gesamtausbeute nach Aufarbeitung zum Aminoketon.
[b] Ausbeufe an Aminoketon.
Wir konnten nun zeigen, daD das N,N-Dimethyl-methylenammoniumchlorid (2) ein billiges und problemloses Reagens
zur u-Aminoalkylierung von Ketonen und Aldehyden ist.
Das Salz ( 2 ) wird aus dem Aminal ( I ) und Acetylchlorid
in Ether dargestellt[21. (2) kristallisiert aus der Losung und
sterisch gehinderte Ketone [z. B. ( 3 0 ) und (3b)J umsetzen.
Unsymmetrische Ketone [z. B. (3 i)] werden fast ausschlie8lich am hoher substituierten C-Atom aminoalkyliert.
Eingegangen am 29. Dezember 1975 [Z 3961
C.9S-Regicrr~-Nummern
/ / / : 51-80-9 ' (71 30354-18-8 ' f 2 o / : 611-70-1 :
1 3 h i : 564-04-5 / 3 c / : 120-92-3
/ ~ C S J : 83-33-0
/.</I/. 122-57-6 I 1311: 1120-72-5
I j j i : 78-84-2
1 4 0 1 : 21'06-69-7
/ 4 h J . 5848549.5 I 1 4 c ) 42746-87-2 .'
( 4 0 1 . 16931-84-3 / (41rJ. 5409-51-8 l 4 i J : 584x5-904 :
/ 4 / J : ?)!9!-?3-4
CH,COCI: 75-76-5
'
~
[*I
Dip1 -Chem. G.Kinasr und Pri\.-Doz. Dr. L.-F. Tietze
lnstirut fur Organische Chemie der Universitai
OrlCans-Ring 23. 4400 Miinsfer
[**I Diese Arbrtt wurde von der Deufschen Forschungsgemeinschaft unterStlifZf.
.Aitgw. Chon. ;88 Juhrq. 1976 ;Nr. X
'
261
[ I ] M. Trainonrini. Synthesis 1973. 703; zit. Lit.
[2] Dargestellt in Analogie zu einer Vorschrift von H. BBhme. H . Bijhnte
u. K . Horrkr. Chem. Ber. YJ. 1305 (1960).
[3] J . K . Coicord u. 7: C . Bruicc.. J. Am. Chern. SOC.91. 5339 (1969).
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[lo] H . 0.Hous[, u. B. M. Trosr. J. Org. Chem. 29. 1339 (1964)
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(1932).
Das Cyclohept[a]acenaphthylenylium-Ion
Von K ugetoshi Yumamoto und lchiro Murata~']
Unter den vielen bisher bekannten KohlenwasserstoffKationen
ist
das
Cyclohepta[cd]phenalenylium-Ion
(pK, -,8.4)11]besonders stabil. Wir konnten kiirzlich zeigen.
daD die thermodynamische Stabilitat des CyclopentadienylAnions durch Anellierung des Acenaphthylen-Systems zum
Anion (I)['] betrachtlich erhoht wird: dies legt nahe, daD
+
(NBS) in Benzol bei Raumtemperatur lieB sich ( 4 ) zum Tetrabromid ( 5 ) umsetzen (27 % Ausb.), das ungereinigt weiterverwendet wurde. Durch Dehydrobromierung von ( 5 ) rnit 1,8Diazabicyclo[5.4.0]undec-7en (DBU)I6l (in T H F bei Raumtemperatur, ca. 12 h unter N2) und chromatographische Trennung der Produkte (Silicagel, Hexan) erhielten wir reines Monobromid ( 6 ) , orange Plattchen vom F p = 105-109°C. Die
Struktur von (6) geht aus seinem 'H-NMR-Spektrum hervor.
Reduktion von (6) in siedendem Toluol mit Tri-n-butylzinnhydrid fuhrt zu 9H-Cyclohept[a]acenaphthylen (7); das Nebenprodukt (Verhaltnis 7 : 3I7l)ist vermutlich 8-Methylfluoranthen (8). Verbindung (7) wies nach Subtraktion des Spektrums von (8) folgende 'H-NMR-Signale auf: 6=2.61 (t,
J9.8 =J9.10= 7.0Hz. 2H-9), 5.58 (dt, 38.7 = Jl0.1I =9.0,
J8,9=J10.9= 7.0Hz. H-8. H-lo), 6.98 (d, 37.8 = J I ~ , t o = 9 . 0 H ~ ,
H-7, H-ll), 7.4-7.9ppm (m, H-1 bis H-6).
Da wir f71 auch durch wiederholte Chromatographie nicht
von (8) befreien konnten, wurde die Mischung von ( 7 ) und
(8)zur Hydtidabstraktion mit Triphenylmethyltetrafluoroborat behandelt. Wir erhielten dabei das Kation (2) als Tetrafluoroborat in Form orangeroter Kristalle, die sich bei 163-1 70°C
zersetzten; UV (Acetonitril): L a , = 2 6 3 n m (Iog&=4.31), 333
(4.44), 438 (4.23), 100-MHz-IH-NMR (CFjCOOD): 6=8.28
(1, 5 ~ 8 . Hz,
1 H-2, H-S), 8.74 (d, J=8.1 Hz. H-3, H-4), 9.04
(d, J=8.1 Hz, H-1, H-6), 8.9-9.1 (m, H-8 bis H-lo), 9.7ppm
(m,
H-7, H-1 1). Das NMR-Spektrum war mit der weitgehenden
Delokalisation der Ladung in den Naphthalinteil im Einklang.
(2) ist weit stabiler als andere anellierte Tropylium-lonen181;
sein ~ K -Weft
R
betragt 8.7 (in 2Oproz. waarigem Acetonitril
rnit den iiblichen spektrophotometrischen Methoden bestimmt). Diese Befunde zeigen den EinfluB der Acenaphthylengruppierung auf die Delokalisation der positiven Ladung des
Tropylium-Ions.
I
das Cyclohept [a]acenaphthylenylium-Ion (2) ein hochstabilisiertes Kohlenwasserstoff-Kation sein sollte. Das Pentaphenylcyclohept[a]acenaphthylenylium-lon~31ist I963 synthetisiert
worden. Wir haben jetzt das Stamm-Kation (2) dargestellt.
Unseres Wissens ist es das stabilste bisher bekannte Kohlenwasserstoff-Kation.
Eingegangen am 21. Januar 1976
[I]
[2]
[3]
[4]
[S]
[6]
[7]
[8]
[Z 3971
I Murarn, K . Ynntcrmoto u. Y Kayonc. Angew. Chem. 86. 862 (1974);
Angew. Chem. Int. Ed. Engl. / 3 . 808 (1974).
K . Yumuinoro. M. Morioha u. 1. Murura, Tetrahedron Lett. 1975, 3009
M . .4. Bauisrr, J. Am. Chem. SOC. 8s. 2175 (1963).
M. C. Kloerzel u. H . E . M t w d J. Am. Chem SOC.72. 4786 (1950).
R . J. Rawsort u. 1. Harrisort. J . Org. Chem. 3.5, 2057 (1970).
Wir danken San-Abbot! Ltd. fur DBU.
Durch NMR-Integration erinittelt. I R ) zeigt ein charakteristischa Methylprotonen-Signal hei 6 =?.46 ppm
E. Hrilhronnrr u. H . B o c k . Das HMO-Modell und seine Anwendung.
Verlag Cheme. Weinheim 196R. Bd I . S. 355.
NaphthaIin-l,4endoperoxid
Von Muriir Scliiif&- Ritkter. Ulrich Brocker und
Eiiiuiittei
Vogel"'
Wir gingen von 6b,7,10,10a-Tetrahydrofluoranthen
(3)14'
aus, das durch Simmons-Smith-Reaktion (Modifikation nach
H a r r i ~ o n lzum
~ ~ ) Norcaran-Derivat ( 4 ) cyclopropaniert wurde. ( 4 ) , Fp = 67-68 "C, reinigten wir durch Chromatographie
an einer silbernitrat-impragnierten Silicagel-Saule mit Hexan
(40-50 % Ausb.). Mit 4 Aquivalenten N-Bromsuccinirnid
Naphthalin zeigt im Unterschied zu Anthracen sowie hoheren Gliedern der Acen-Reihe['] praktisch keine Neigung, rnit
Singulettsauerstoff ( lo2)unter 1,4-Endoperoxid-Bildung zu
reagieren['l; aus kinetischen Daten wurde abgeschatzt, daB
es fur die Addition von '02einen um rnehrere GroSenordnungen niedrigeren Reaktivitatsindex aufweist als die AceneiJ1.In
der Tat scheint die Synthese des Endoperoxids ( 4 ) aus Naphthalin und 'Oz in erster Linie durch eine hohe Aktivierungsenergie der Addition - und nicht etwa durch eine zu g r o k
[*I
[*I
.
Dr. K . Yamamoto und Prof. Dr. 1. Murata
Department of Chemistry. Faculty of Science, Osaka University
Toyonaka. Osaka 560 (Japan)
262
263 - 266 Anzeigc
__~__
Prof. Dr E. Vogel, Dr. M. Schiifer-Ridder und Dr. U. Brocker
lnstitut fur Organische Chemie der Universitat
CreinslraOe 4. SO00 Koln 41
Anqru.
Chrm. 1 88. Jahrg. 1976 / Nr. 8
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