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Synthese von ╨Ю┬▒-Trihalogenmethyl-╨Ю╤Ц-oxosulfonen.

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44 1
a-Trihalogenmethyl-y-oxosulfone
Synthese von a-Trihalogenmethyl-y-oxosulfonen
Paul Messinger* und Klaus Treudler
Institut fur Pharmazeutische Chemie, Universitat Hamburg,
Bundesstr. 45,D-2000 Hamburg 13
Eingegangen am 3. August 1987
Die Titelverbindungen 6 werden durch Reaktion von Sulfinsauren 4 rnit
Synthesis of a-Trihalogenomethyl-y-oxosulfones
1,1, I-Trihalogen-2-buten-4-onen1 bzw. mit l,l,l-Trihalogen-2-chlor-4The title-compounds 6 are formed by reaction of sulfinic acids 4 with
butanonen Oder durch Addition "On Thiolen
an 'lid ansch1ie13ende
1,1,l-trihalogen.2.buten.4.ones
1 and 1,1, I-trihalogen-2-chloro-4-butaOxidation erhalten.
nones 8, respectively, or by addition of thioles 3 to 1 and subsequent oxidation.
Einige a, P-unsubstituierte y-Oxosulfone hemmen die Aktivitat von Aldehyd-Dehydrogenase und das Wachstum von Dermatophytenl).In diesem Zusammenhang interessierten auch a-Trihalogenmethyl-y-oxosulfone 6.
Q!-CH=CH-CX3
\
&!-CH-CH2-CX3
I
1,1,l-Trifluor-4-phenyl-2-sulfonyl-4-butanone
6a-6c er3a.
H eS I
hielten wir in guten Ausbeuten aus l,l,l-Trifluor-4-phenyl-2buten-4-on (la) und den Sulfinsauren 4 durch kurzes ErhitZen in Ethanol rnit Piperidin als Katalysator. Dagegen gelang
0
n
unter den gleichen Bedingungen nicht die Darstellung der
Trichlormethyl-Derivate 6d-6f. Jedoch entstand 6e aus lb
und 4a in Benzol bei Raumtemp. nach dreiwochigem AufbeSR
S02R
5a. d, e, f
6a, b. c, d, e
wahren.
Leichter als Sulfinsauren reagieren rnit 1 die Thiole 3a und
3d. In siedendem Aceton rnit Piperidin als Katalysator erhalt
man in sehr guten Ausbeuten die y-0x0-sulfane 5a, 5e und
5f. 5d entsteht in THF aus l,l, 1,2-Tetrachlor-4-phenyl-4-b~tanon (8b) und Benzylmercaptan (3d) in Gegenwart von
0
0
Triethylamin. Die Sulfane 5 lassen sich mit Wasserstoffpersoci,
> @-CH,-CH-CX,
oxid in Acetanhydrid/Eisessig oder mit m-chlorperbenzoe- QkCHz-CH-CX3 I
CI
I
OH
saure (MCPBA) in wasserfreiem THF zu den Sulfonen 6a,
7a
8a, b
6e und 6f oxidieren.
Bei den Umsetzungen der Thiole 3 und der Sulfinsauren 4
mit 1 handelt es sich um nucleophile Additionen an polarisierte Doppelbindungen. Demzufolge mu13 man, je nachdem
ob die Elektronendichte am zur Sulfonylgruppe a-standigen
C-Atom durch den -M-Effekt der Carbonylgruppe oder am
d
P-C-Atom durch den -I-Effekt der Trihalogenmethylgruppe
e
starker verringert ist, rnit der Entstehung der Isomeren 2 oder
6 rechnen. Bei unseren Umsetzungen erhielten wir immer das
Isomer 6. Das 400 MHz-'H-NMR-Spektrum von 6e zeigt
aul3er dem Aromatenmultiplett und dem Singulett fur die
Methylgruppe drei Quartetts fur ein ABX-System bei 6, =
5.36-5.40 ppm, i j =~ 3.6-3.65 ppm und 8~= 4.35-4.4 ppm
jeweils rnit der Intensitat fur ein Proton. Da die Trichlormethylgruppe eine Tieffeldverschiebung hervorruft und das Signal fur das Proton X des dazu benachbarten C-Atoms am phenyl-4-butanon (8b) dargestellt. 8a lief3 sich aus 1,1,1-Triund Thionylchlostarksten tieffeldverschoben ist, mu13 Struktur 6 vorliegen. fluor-2-hydroxy-4-phenyl-4-butanon2)(7a)
Fur 2 hatten die Signale der AB-Protonen bei tieferem und rid erhalten. Uber das Verhalten von 6 gegenuber nucleophidas des X-Protons bei hoherem Feld auftreten mussen. Die len Reagenzien wird spater berichtet.
Struktur von 6a wurde analog bewiesen.
Zur weiteren Sicherung wurden 6a und 6e auch durch Reaktion von p-Toluolsulfinsaure (4a) mit 2-Chlor-l,1,1 -tri- Herrn Dr. V. Sinnwell, Inst. fur Org. Chemie, Univ. Hamburg,
fluor-4-phenyl-4-butanon @a) bzw. 1, lf1,2-Tetrachlor-4- danken wir fur das 400 MHz-'H-NMR-Spektrum von 6e.
Arch. Pharm. (Weinheim) 321,441-442 (1988)
0 VCH Verlagsgesellschajl mbH, 0 - 6 9 4 0 Weinheim. 1988 0365-6233lSSlO808-0441 .$02.50/0
442
Experimenteller Teil
Schmp.: unkorr. - IR-Spektren (KBr): Pye-Unicam SP 1100. - 'H-NMRSpektren (CDCI,) (TMS intern. Stand.): Varian EM - 360 60 MHz.
I,I ,I-Trifluor-4-phenyl-2-p-tolylsulfenyl-4-butanon(5a)
2.0 g (10 mmol) l a und 1.24 g (10 mmol) 4-Thiokresol(3a) werden in wenig Aceton gelost und nach Zugabe von wenigen Tropfen Piperidin 1 h
zum Sieden erhitzt. Die nach Erkalten ausgefallenenKristalle werden aus
EthanoVWasser umkristallisiert. Schmp. 68-70 OC. Ausb. 2.4 g (75 % d.
Th.). - C,,H,,F,OS (324.4) Ber. C 63.0 H 4.66 S 9.9 Gef. C 62.7 H 4.61
S 10.2. - IR: 1680 cm-I (C=O).
Messinger und Treudler
2-p-Chlorphenylsulfonyl-I ,I,I-trifluor-4-phenyl-4-butanon(6b)
a. analog 6a, Methode A, aus l a und p-Chlorbenzolsulfinsaure (4b):
Schmp. 136-138OC. Ausb. 3.1 g (82% d. Th.). - C,,H,,CIF,O,S
(376.8).Ber.C51.0H3.21 C19.4S8.5Gef.C50.9H2.94CI9.2S8.4.
- IR: 1685 (C=O), 1340, 1155 cm-' (SO,). - b. analog 6a, Methode C,
aus 8a, 4b, und Triethylamin: Ausb. 2.9 g (77 % d. Th.). Aufgrund von
IR-Spektrum und Schmp. identisch mit nach a. dargestelltem 6b.
1,I,I -Trifluor-2-p-nitrophenylsulfonyl-4-phenyl-4-b~~anon
(6c)
analog 6a, Methode A, aus l a und p-Nitrobenzolsulfinsaure (4c): Schmp.
174-175 OC (Zers.). Ausb. 1.6 g (42 % d. Th.). - C,,H,,F,NO,S (387.3).
Ber.C49.6H3.12N3.6S8.3Gef.C49.4H3.10N3.6S8.5.-IR:
1685 (C=O), 1535 (NO,), 1345, 1150 cm-' (SO,).
2-Benzylsulfenyl-1 ,I,l-trichlor-4-phenyl-4-butanon
(5d)
2.85 g (10 mmol) 8b werden in absol. THF gelost und bei 0 OC langsam zu
einer Losung von 1.24 g (10 mmol) Benzylmercaptan (3d) und 1.01 g (10
mmol) Triethylamin in absol. THF getropft. Nach 2 h Riihren unter
FeuchtigkeitsausschluR wird Triethylammoniumchlorid abfiltriert, das
Filtrat eingeengt und der Ruckstand aus Ethanol umkristallisiert: Schmp.
77.5-78 "C. Ausb. 3.4 g (91 % d. Th.). - C,,H,,Cl,OS (373.7) Ber.
C 54.7 H 4.05 CI 28.5 S 8.6 Gef. C 54.4 H 3.98 CI 28.5 S 8.5. - IR:
1680 cm-I (C=O).
1,I ,I -Trichlor-4-phenyl-2-p-tolylsulfenyl-4-butanon
(Je)
analog 5a aus l b und 3a nach 12 h Sieden. Schmp. 101-102 OC (Ethanol).
Ausb. 2.2 g (59 % d. Th.). - C,,H,,CI,OS (373.7) Ber. C 54.7 H 4.05
C128.5 S 8.6 Gef. C 54.3 H 4.03 CI 28.7 S 8.8. - IR: 1690 cm-I (C=O).
1,I,I-Trichlor-4-phenyl-2-phenylsulfenyl-4-butanon
(St)
Analog 5a aus l b und 3e. Schmp. 48.5-50 OC (Ethanol). Ausb. 2.8 g
(79 % d. Th.). - C,,H,,CI,OS (359.7) Ber. C 53.4 H 3.64 CI 29.6 S 8.9
Gef. C 53.5 H 3.63 CI 29.4 S 9.0. - IR: 1680 (C=O).
I ,I ,I - Trifluor-4-phenyl-2-p-tolylsulfonyl-4-butanon
(6a)
Methode A: 2.0 g (10 mmol) l a und 1.56 g (10 mmol) 4a werden in Ethanol gelost, mit wenigen Tropfen Piperidin versetzt und 10 min zum Sieden
erhitzt. Die beim Abkuhlen ausfallenden Kristalle werden aus Ethanol
umkristallisiert. Schmp. 115-1 16.5 OC. Ausb. 3.2 g (90 % d. Th.). C,,HI,F,O,S(356.4).Ber.C 57.3H4.24S9.0Gef.C57.1H4.14S9.2.
- IR: 1690 (C=O), 1325,1160 cm-' (SO,). - 'H-NMR: 6 (ppm) = 2.45 (s,
CH,), 3.1-4.35 (m, CH,), 4.6-5.25 (m, CH), 7.25-8.25 (m, 9H, Aromat).
Methode B:0.81 g (2.5 mmol) 5a werden in wenig absol. THF gelost. Bei
0 "C wird eine Losung von 1.3 g (7.5 mmol) MCPBA in wenig absol. THF
langsam zugetropft, danach wird die Losung 1 h bei 0 OC und 48 h bei
Raumtemp. geriihrt. Nach Einengen i. Vak. wird der Ruckstand in Dichlormethan aufgenommen, mit gesattigter NaHC0,-Losung gewaschen,
iiber Na,SO, getrocknet, vom Losungsmittel befreit und aus Ethanol umkristallisiert. Ausb. 0.6 g (67 % d. Th.). Aufgrund von IR-Spektrum und
Schmp. identisch rnit nach Methode A dargestelltem 6a. Methode C: 2.36
g (10 mmol) 8a werden in absol. THF gelost und bei 0'-5 "C langsam zu
1.54 g (10 mmol) p-Toluolsulfinsaure (4a) und 1.01 g (10 mmol) Triethylamin in absol. THF getropft. Nach 2 h Riihren unter Feuchtigkeitsausschlul3 wird Triethylammoniunchlorid abfiltriert, das Filtrat eingeengt
und der Ruckstand aus Ethanol umkristallisiert. Ausb. 1.85 g (52 % d.
Th.). Aufgrund von IR-Spektrum und Schmp. identisch mit nach Methode
A dargestelltem 6a.
2-Benzylsulfonyl-I,I,I -trichlor-4-phenyl-4-butanon(6d)
0.94 g (2.5 mmol) 5d werden in einer gerade ausreichenden Menge Acetanhydrid/Eisessig (1:l) gelost. Bei 15-20 OC werden 5 ml 35proz. H,O,
langsam zugetropft. Nach 48 h bei 15 OC wird in 100 ml Eiswasser gegossen und weitere 4 h bei 4 OC aufbewahrt. Die ausgefallenen Kristalle werden rnit Wasser gewaschen und aus Ethanol umkristallisiert. Schmp.
163-165 OC. Ausb. 0.5 g (50 % d. Th.). - C,,H,,Cl,O,S (405.7) Ber.
C 50.3H3.73CI26.2S7.9Gef.C49.3H3.68C126.1S7.8.-IR: 1690
(C=O), 1325,1130 cm-l (SO,). - 'H-NMR: 6 (ppm) = 3.5-4.7 (m, CH,C=O), 4.75 (s, CH,-SO,), 5.2-5.5 (m, CH), 7.4-8.3 (m, 10 H, Aromat).
1,I,I-Trichlor-4-phenyl-2-p-tolylsulfonyl-4-butanon
(6e)
a. analog 6a, Methode B, aus 0.94 g (2.5 mmol) 5e. Nach Kristallisation
SC uber Kieselgel, Elution rnit Dichlormethan. Schmp. 148-149.5 OC.
Ausb. 80 mg (8 % d. Th.). - C,,H,,CI,O,S (405.5). Ber. C 50.3 H 3.73
C126.2 S 7.9 Gef. C 50.1 H 3.71 C126.1 S 8.0. - IR: 1680 (C=O), 1330,
1145 cm-l (SO,). - 'H-NMR: 6 (ppm) = 2.43 (s, CH,), 3.6-3.65 (q, HA,
J A X = 7.6 Hz) 4.35-4.40 (q, Hg, JAB = 18.8 Hz) 5.36-5.40 (q, Hx, J m =
2.3 Hz), 7.25-8.10 (m, 9H, Aromat). - b. analog 6a, Methode C, aus 8b
und 4a. Ausb. 0.8 g (20% d. Th.). Aufgrund von IR-Spektrum und
Schmp. identisch mit nach a. dargestelltem 6e. - c. 2.48 g (10 mmol) l b
und 1.56 g (10 mmol) 4a werden in Benzol gelost und 3 Wochen bei
Raumtemp. stehengelassen. Das Losungsmittel wird i. Vak. abgedampft
und der Ruckstand aus Ethanol umkristallisiert. Ausb. 1.7 g (41 % d. Th.).
Aufgrund von IR-Spektrum und Schmp. identisch mit nach a. utld b. dargestelltem 6e.
2-Chlor-I,I,I-trifluor-4-phenyl-4-butanon(8a)
2.18 g (10 mmol) 7a werden in 20 ml Benzol suspendiert. Nach Zugabe
von 0.2 ml Pyridin werden bei 0 OC 3.0 g (25 mmol) SOCI, langsam zugetropft. Nach 48 h bei Raumtemp. wird das Losungsmittel i. Vak. entfernt.
Der Rjickstand kristallisiert nach Zusatz von Ether/Petrolether. Reinigung durch UmEllen aus absol. THF/Petrolether. Schmp. 35-38 "C.
Ausb. 1.85 g (78 % d. Th.). - C,,H,CIF,O (236.6) Ber. C 50.8 H 3.41
C1 15.0 Gef. C 50.6 H 3.40 C1 14.8.
Literatur
1 P. Messinger und R. Borchert-Bremer, Arch. Pharm. (Weinheim) 316,
663 (1983).
2 B. E. Norcross, P. E. Klinedinst und F. H. Westheimer, J. Am. Chem.
SOC.84,797 (1962).
[Ph 4001
Arch. Pharm. (Weinheim) 321,441-442 (1988)
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