CC BY
14
УДК 542.91:547.1427
ХИРАЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ 3-БОРАБИЦИКJIО [3.3.1]НОН-6-ЕНА. ПОЛУЧЕНИЕ, АБСОЛЮТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ, ПРИМЕНЕНИЕ В ОРГАНИЧЕСКОМ СИНТЕЗЕ
Ю.Н. Бубнов, АЛ. Карионова, М.Е. Гурский, К.А. Лысенко, М.Ю. Антипин
(Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН; e-mail: [email protected]; Институт элементорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН; e-mail: bubnov@ineos. ас. ги)
Первые хиральные производные 3-борабицикло[3.3.1]нон-6-ена, отличающиеся только расположением двойной связи, были получены разделением диастереомерных комплексов с I-пролинолом. Абсолютная конфигурация соединений установлена методом рентгеноструктурного анализа. Энантиомерные производные 7-фенил-З-борабицик-ло[3.3.1]нон-6-ена применены в качестве стартовых веществ для получения оптически активных циклогексенов, а также 3-тиа- и 3-азабицикло[3.3.1]нон-6-енов.
Продукты третьей стадии аллилбор-ацетиленовой конденсации 7-замещенные 3-борабицикло[3.3.1]нон-6-ены (1,2)- превосходные синтетические блоки для получения разнообразных циклических и каркасных систем [1]. Дальнейшее применение такого рода борабициклических боранов связано с их использованием для синтеза хиральных соединений (схема 1).
Соединения 1 и 2 имеют два асимметрических атома углерода в узлах жесткого бицикл ического каркаса и, следовательно, представляют собой пару зер-
кальных изомеров, которые отличаются только расположением двойной связи (схема 2).
Для расщепления этих борацикланов на оптические антиподы можно использовать классический метод, основанный на различной растворимости диастереомерных комплексов с оптически активными спиртами или аминами (схема 3).
Соединения ряда 3-борабицикло[3.3.1]нонана легко образуют с аминоспиртами устойчивые на воздухе хелатные комплексы. Поэтому в качестве вспомогательного хирального реагента был использован опти-
R
R' = Н R' = Me
Схема 1
1 R —Н
60-97% 2, R'=Me
Схема 2
Схема 3
ОМе
>1ЮН
РЬ Ег20
Я'
Схема 4
ОМе
РЬ
крист. из Е120
За
Менее растворим
чески активный пролинол. Действием ¿-пролинола на 3-метокси-7-фенил-3-борабицикло[3.3.1]нон-6-ен (1) была получена смесь стабильных диастереомер-ных внутримолекулярных комплексов 3 (схема 4).
Последующая четырехкратная перекристаллизация из диэтилового эфира дает соответствующее
(15*,51?*) производное (За) с диастереомерной чисто-
20
той 97% и удельным вращением [а]0 -38,17 (МеОН). Для сокращения числа перекристаллизаций в качестве затравки использовали образец полученного нами диастереомерно чистого комплекса За-1»У,5/?, что позволяет за две кристаллизации получить нужную степень разделения. Необходимо также отме-
тить, что полученная диастереомерная чистота (97%) равна энантиомерной чистоте (¿)-пролинола, использованного для диастереомерного расщепления.
Оптическую чистоту полученных комплексов контролировали с помощью ЯМР-спектроскопии. Количественно диастереомерный избыток определяли интегрированием соответствующих сигналов (Н-С=) в спектрах ЯМР ]Н (рис. 1).
Абсолютная конфигурация 3-борабицикло[3.3.1] нон-6-енового фрагмента была установлена методом рентгеноструктурного анализа по известной конфигурации хирального лиганда (£)-(+)-пролино-ла (рис. 2).
(15,5Д)
(1Д.М)
Й
(Ю.5Я)
(1Я.55)
/
6,6 6,5 6,4 6,3 М.д.
6,2
6,6
6,5 6,4 М.д.
6,3 6,2
Рис. 1. Фрагменты спектров Н ЯМР аддукта 7-фенил-3-борабицикло[3.3.1]нон-6-ена с 1-пролинолом: а) диастереомерная смесь ( - 1:1), б) индивидуальный 15,5Я-диастереомер (с1е 97%) (200.13 МГц, СЭС13, область сигналов двойной связи)
Схема 5
НС1
РЬ МеОН
За-15,5Д
[а]020-14,0 95,9%
[а] Б20-9,52 78%
Схема 6
НОСН: Н2О2, он"
1РКСН2>ШгХ
2. ТБОСНо
(У-РЬ яз*» (3~РЬ
За-15,5 Я
[а]020-14,0
НОСН2 6-35,5 Я
[а] Б20- 22,8 60%
ТБОСН2
7-35,5Л
90%
^КН СГ
Д>РЬ 8-15,5Л
[а] Э20 +13,1
9-15,5 Л
[а] Э 20-170,2 70%
Обработкой диастереомерно чистого комплекса За метанольным раствором НС1 был получен хиральный (15/?)-3-метокси-7-фенил-3-борабицикло-[3.3.1 ]нон-6-ен (4), [а]о20-14 (МеОН). Нагреванием последнего с масляной кислотой синтезирован оптически активный углеводород - (ЗЯ,5$)-цис-3,5-диметил-1 -фенилцикло-гексен (5) [а]020 -9.52 (МеОН) (схема 5).
При окислении борабициклического соединения 4 перекисью водорода в щелочной среде получается кристаллический диол - (3$5/?)-г/г/с-3,5-гидроксиме-тил-1-фенил-циклогексен (6) с удельным вращением [а]о20-22.8 (МеОН) (схема 6).
Соединение 6 по стандартной методике было переведено в бнс-тозилат 7, который был трансформирован под действием бензиламина или сульфида натрия в производные 3-азабицикло[3.3.1]нон-6-ена (8) и 3-тиабицикло[3.3.1]нон-6-ена (9) согласно общему методу синтеза тиа- и азабициклических соединений [2, 3].
Следует отметить, что 3-тиабицикло[3.3.1]нон-6-ен и 3-тиабицикло[3.3.1]нонан были впервые получены
Рис. 2. Молекулярная структура 2(5)-2[(75,5Я)-7-фенил-3-бораби-цикло-[3.3.1]нон-6-ен-3-илоксиметил]-тетрагидропиррола За. Основные длины связей (Е): 0(1)-В(3) 1.490(5), Ы(1)-В(3) 1.698(6), С(2)-В(3) 1.618(6), В(3)-С(4) 1.616(6), С(7)-С(8) 1.318(5); валентные углы (°): С(16)-0(1)-В(3) 107.1(3) С(20')-Ы(1)-В(3) 109.3(8), С(20)-Ы(1)-В(3) 131.4(8), С(17)-Ы(1)-В(3) 105.0(4), 0(1)-В(3)-С(2) 109.2(4), 0(1)-В(3)-С(4) 111.8(4), С(2)-В(3)-С(4) 114.4(4), 0(1)-В(3)-Ы( 1) 98.4(3), С(2)-В(3)-Ы( 1)114.3(4), С(4)-В(3)-Ы( 1) 107.7(4)
Схема 7
10
10SL-1R,5S Менее растворим
10b -1S.5R
H.С. Зефировым и C.B. Рогозиной [4-6]. Согласно ПМР тиациклогексановое кольцо в обоих соединениях имеет конформацию кресла. 3-Тиабицикло[3.3.1]-нонан имеет конформацию кресло-кресло с уплощенными шестичленными циклами [4].
В результате обработки рацемического 1,5-диме-тил-3-метокси-7-фенил-3-борабицикло[3.3.1]нон-6-ена I-пролинолом и серии перекристаллизаций из смеси ТГФ/Е^О (1:1) нам удалось выделить 2(S)-2[(1R,5S)~
I,5-диметил-7-фенил-3-борабицикло-[3.3.1 ]нон-6-ен-3-илоксиметил]-тетрагидропиррол (10а) с диастерео-мерной чистотой 97% и удельным вращением [oc]D18 +21.89 (с = 1, МеОН), причем в этом случае менее растворимым оказывается диастереомер с конфигурацией, противоположной За (рис. 3).
Абсолютная конфигурация борабициклического соединения 10а установлена методом рентгенострук-турного анализа (рис. 4).
Экспериментальная часть
Все операции с борорганическими соединениями проводили в атмосфере сухого аргона. Растворители абсолютировали по стандартным методикам.
ЯМР-спектры: ^-спектры регистрировали на приборах "Bruker АС-200Р" (200,13 МГц), и "Вгикег DRX-500" (500,13 МГц). 13С-спекгры регистрировали на приборах "Вгикег АС-200Р" (рабочая частота 50,32 МГц по ядрам 13С). Химические сдвиги приведены в d-шкале относительно ТМС. ЯМР ПВ спектры регистрировали на приборе "Вгикег АС-200Р" (рабочая частота 64,21 МГц по ядрам ПВ), химические сдвиги приводили относительно ВРз'Е^О. Сигналы в слабых полях относительно эфирата BF3 приведены с знаком "+". Масс-спектры снимали на приборе MS KRATOS (200 эВ). Оптическое вращение измерено на поляриметре "Perkin-Elmer 341Удельное вращение выражено в (град мл)-(г дм)"1, а концентрация раствора в г (100 мл)"1.
2(5)-2 [(75,5Д)-7-Фенил-3-борабицикло [3.3.1] нон-6-ен-3-илоксиметил]-тетрагидропиррол (За) и 2(/?)-2[(//?,55)-7-фенил-3-борабицикло[3.3.1]нон-6-ен-3-илоксиметил]тетрагидропиррол (ЗЬ)
К раствору 7,76 г (34,2 ммоль) соединения 1 в 20 мл Et20 добавили по каплям раствор 3,46 г (34,2 ммоль) ¿-пролинола в 15 мл Е^О и перемеши-
(1Д,5 S)
(15,5R)
mj
6,05 6,00 5,95 5,90 5,85 М.д.
(\R,5S)
6,05 6,10 5,95 5,90 5,85 М.д.
Рис. 3. Фрагменты спектров 'НЯМР адцукта 1,5-диметил-7-фенил-3-борабицикло[3.3.1]нон-6-енас1-про-линолом: а) диастереомерная смесь 10 ( - 1:1), б) индивидуальный 1Я,5£ -диастереомер 10а (с!е 98%) (200.13 МГц, СБСЦ, область сигналов двойной связи)
Рис. 4. Молекулярная структура 2(5)-2[(УЛ,55)-1,5-диметил-7-фенил-3-борабицикло-[3.3.1]нон-6-ен-3-илоксиметил]-тетра-гидропиррола 10а. Основные длины связей (Е): 0(1)-В(3) 1.499(3), Ы(1)-В(3) 1.682(3), С(2)-В(3) 1.618(4), С(4)-В(3) 1.605(4), С(7)-С(8) 1.372(4); валентные углы (°): С(18)-0(1)-В(3) 111.75(19), С(22)-Ы( 1 )-В(3) 121.7(2), С(19)-Ы(1)-В(3) 105.32(18), 0(1)-В(3)-С(2) 109.3(2), 0(1)-В(3)-С(4) 111.2(2), С(4)-В(3)-С(2) 111.7(2), 0( 1 )-В(3)-Ы( 1) 99.11 (18), С(2)-В(3)-N(1) 110.19(19), С(4)-В(3)-Ы(1) 114.6(2)
вали реакционную смесь при комнатной температуре в течение 0,5 ч. Растворитель упаривали в вакууме и получили белый, устойчивый на воздухе кристаллический порошок, состоящий из смеси (15',5^)-За и (1Л,55>ЗЬ диастереомеров (9,42 г) (Гт 105-109 °С), ЯМР "В (5, м.д.СОС13): 7.36 м.д. Найдено, %: С 77,3; Н 8,88; В 3,66; N 4,74. С^Н^ВЖ). Вычислено %: С 76,75; Н 8,88; В 3,36; N 4,70.
2(5)-2[(/5,5Л)-7-Фенил-3-борабицикло(З.ЗЛ]нон-6-ен-3-илоксиметил]-тетрагидропиррол (За)
Смесь За и ЗЬ (9,42 г) растворили в 50 мл Е^О и поместили в холодильник (+5°С). Через 24 ч выпавшие кристаллы отфильтровали и вновь растворили в 40 мл ЕцО, затем оставили на 1 сут в холодильнике и снова отфильтровали. Эти операции повторили еще 2 раза. В результате получили 2,7 г (28,6%) кристаллов (15,5Л)-диастереомера За (97% с1е, ЯМР-'Н) [а]018 -38,17 (с = 42, МеОН), Тт = 105-107°С. При использовании в качестве затравок чистого За число кристаллизаций сокращается в два раза. ЯМР ]Н (500.13 МГц, СОС13, d, м.д., У/Гц): 0,54 (уш. д, 2Н, Н-2а,4а, 27(Н-2а,Н-2Ь) = 14.34 Гц), 0,72 (дд, 2Н, Н-2Ь,4Ь, 2У(Н-2а,Н-2Ь) = 14,34 Гц, 2У(Н-2Ь,Н-1) = 6,1 Гц), 1,42; 1,88 (м, 2Н, ШСН^), 1.57, 2.05 (м, 2Н, СН2СН2СЯ2), 1.69 (уш.дд, 2Н, Н-9Буп, Н-9апН, 1/(Н-9¡уп, Н-9апП)=\\.59 Гц), 2.29 (д, 1Н, Н-8Ь, 3У(Н-8Ь,Н-
8а) = 17.7 Гц), 2.49 (с, 1Н, Н-1), 2.65 (с, 1Н, Н-5), 2.82 (m, ЗН, Н-8а, ИНСЯ2), 3.49 (уш.д, 1Н, ОСЯ2), 3.66 (с, 1Н, N Я). 3.74 (с, 1Н, ОСН2СЯ), 4.2 (м, 1Н, ОСЯ2), 6.62 (д, 1Н, Н-6, 3У(Н-6,Н-5) = 4.58 Гц), 7.21 (т, 1Н, р-Ph, J = 7.02 Гц), 7.31 (т, 2Н, m-Ph, J = 7.94 Гц), 7.39 (д, 2Н, о-Ph, J = 7.94 Гц). ЯМР 13С (CDC13, d, м.д.): 27.16 (NH-CHj-O^), 28.47 (C-l), 31.25 (С-5), 32.37 (СН2-СН2-СН), 33.89 (С-9), 36.12 (С-8), 48.30 (NH-CH2), 60.68 (СН-СН2-0), 67.88 (СН2-0), 124.51 (o-Ph), 126.93 (p-Ph), 128.61 (m-Ph), 132.13 (С-7), 134.30 (С-6), 141.78 (//wo-Ph).
(15,5Л)-3-Метокси-7-фенил-3-борабицикло [3.3.1 ] нон-
6-ен (4)
К раствору 1,13 г (3,82 ммоль) За в 10 мл Е^О и 1 мл МеОН при охлаждении добавили раствор 2,08 мл HCl в Et20 (3,67 N). Реакционную смесь перемешивали 3 ч. После отгонки растворителя остаток экстрагировали 20 мл пентана. Экстракт упарили в вакууме и перегонкой остатка получили 0,82 г (95,9%) соединения 4, Гкип = 114-115°С (1,5 Topp), [a]D20 -14.0 (с = 20.3, МеОН). ЯМР ПВ (CDClj, d, м.д.) 54.67. ЯМР 'Н (500.13 МГц, CDC13, d, м.д., J/Гц): 0.90-1.39 (м, 5Н, Н-2а, H-2b, Н-4а, Н-4b, Н-8Ь), 1.90 (дд, 2Н, Н-9anti, H-95^/j, 2J(H-9^«-H-9anti)= \ 1.62 Гц), 2.29 (д, 1Н, H-8a, V(H-8a, H-8b)=l6.64 Гц), 2.70 (уш.с, 1H, H-l), 2.79 (уш.с, 1H, H-5), 3.69 (с, ЗН, OMe), 6.21 (д, 1H, H-6, 3J(H-6, H-5)=5.8 Гц), 7.24-7.45 (м, 5Н, H-Ph) м.д. 50.32 МГц. ЯМР 13С (CDC13, d, м.д.): 24.30 (С-2), 25.58, (С-4), 27.43 (С-1), 29.76 (С-5), 32.31 (С-8), 36.62 (С-9), 52.96 (ОМ?), 125.16 (o-Ph), 126.63 (p-Ph), 128.16 (m-Ph), 131.35 (С-7), 132.82 (С-6), 142.52 (//wo-Ph).
(3Ä,55)-1-Фенил 3,5-1<нс-диметилциклогекс-1-ен (5)
Смесь 0,82 г (3,8 ммоль) соединения 4 и 1 г (11,4 ммоль) масляной кислоты нагревали с обратным холодильником 9 ч. Перегонкой реакционной смеси получили 0,56 г (78%) соединения 5, Гкип = 50-52°С (1,5 Topp), [ot]D20 -9.52 (с = 1.7, гексан). ЯМР 'Н (CDC13, d, м.д., J/Гц): 0.9-1.05 (м, 2Н, СН-СЯ2-СН), 1.09-1.20 (д, 6Н, 2Ме, 2J = 6.83 Гц), 1.8-2.6 (м, сложный мультиплет алифатических протонов). ЯМР 13С (CDClj, d, м.д.): 22.00 и 22.40 (СН3); 29.62 (С-5); 32.21 (С-3); 36.24 (С-6); 40.41 (С-4); 125.04 (о-Ph); 126.56 (p-Ph); 128.13 (m-Ph); 130.81 (С-2); 135.69 (C-l); 142.24 (z/wo-Ph).
(35,5/?)-1-Фенил-1<ис-3,5- дигидроксиметилцикло-гекс-1-ен (6)
К смеси 1,57 г (5,3 ммоль) За и 1,89 мл 10% NaOH в 10 мл МеОН при охлаждении добавили
4,7 мл 25% Н202. Полученную смесь перемешивали 6 ч при комнатной температуре, а затем нагревали с обратным холодильником в течение 1 ч. Растворитель удалили в вакууме и к остатку прибавили 10 мл ТГФ. Выпавший осадок отфильтровали и высушили, получили 0,69 г (60%) соединения 6, Гпл = 122— 124°С, [а]020 -22.8 (с = 1, МеОН). Найдено (%): С 77.03; Н 8.31. С]4Н1802. Вычислено (%): С 76.85; Н 8.13. ЯМР !Н (СОэСЮ, 5, м.д., У/Гц): 0.86-2.60 (м, сложный мультиплет алифатических протонов), 3.68 (уш.с, 4Н, ОСЯ2), 6.06 (с, 1Н, Н-2), 7.24-7.45 (м, 5Н, Н-РЬ). ЯМР 13С (СБ3СЮ, 5, м.д.): 30.37 (С-6); 32.30 (С-4); 38.40 (С-5); 41.27 (С-3); 67.86 (СН2-СН-СН2-ОН); 68.30 (СН-СН-СН2-ОН); 126.20 (о-РЬ); 126.74 (р-РЬ); 127.86 (С-2); 129.21 (тя-РЬ); 138.65 (С-1); 143.47 (/>™-РЬ).
(З^бф-ЬФенил-^ис—3,5-ди-р-толуолсульфоксиме-тилциклогес-1-ен (7)
К раствору 0,69 г (3,1 ммоль) За в 10 мл пиридина при охлаждении до 0°С добавили 1,77 г (9,3 ммоль) /7-толуолсульфохлорида и реакционную смесь перемешивали при этой температуре 12 ч. Смесь вылили в ледяную воду (50 мл) и проэкстра-гировали бензолом (3x15 мл). Объединенные органические вытяжки промыли 10%-й НС1 и высушили над Ыа2804. Растворитель удалили в вакууме. Остаток перекристаллизовали из гексана. Получили
I,27 г (90%) соединения 7, Т^ = 107-108°С. Найдено (%): С 64.08; Н 6.18; Б 11.6. С28Н30О682. Вычислено (%): С 63.85; Н 5.74; Б 12.18. ЯМР *Н (500.13 МГц СБС13, а, м.д., У/Гц): 0.96 (дт, 2Н, Н-4, 2У =
II.79 Гц), 1.87 (м, 1Н, Н-5), 2.11 (м, 1Н, Н-3), 2.45 (д, 6Н, 2Ме, 2У = 5.2 Гц), 3.95 (м, 4Н, ОС#2), 5.76 (с, 1Н, Н-2), 7.24-7.40 (м, 8Н, Н-Тб), 7.76-7.83 (м, 5Н, Н-РЬ). ЯМР 13С (СВС\3, с1, м.д.): 21.78 (С-СН3), 28.10 (С-6), 30.33 (С-4), 33.84 (С-5), 36.52 (С-3), 73.64 (С-СН2СНСН20), 74.15 (С-СНСНСН20), 122.89, 125.26, 127.55, 128.42, 130.01, 130.08, 132.85, 138.12, 140.86, 145.05 (сигналы ароматических фрагментов).
(1£,5Д)-3-Бензил-7-фенил-3-азабицикло[3.3.1]нон-6-
ен (8)
Раствор 1,01 г (1,92 ммоль) соединения 7 и 0,61 г (5,76 ммоль) бензиламина в 10 мл ксилола кипятили 60 ч. По окончании реакции смесь подкислили 10%-й Н2804 и перегонкой с паром удалили ксилол. Полученный водный раствор нейтрализовали К2С03 и проэкстрагировали Е^О. К эфирному раствору добавили 3,84 ммоль НС1 в эфире. Выпавший осадок высушили и перекристаллизовали из МеОН,
получили 0,428 г (68%) гидрохлорида 8, Тпл = 74-76°С, [oc]D25 +13.1 (с = 1, МеОН). К 0,428 г (1,31 ммоль) гидрохлорида 8 в 5 мл Н20 добавили ^СОз до pH 14 и проэкстрагировали СН2С12. Растворитель отогнали, перегонкой остатка получено 0,165 г (42%) соединения 8 в виде желтоватого масла, тшп = 92°с 0-5 Topp). Найдено (%): 87.36 Н, 8.25 N, 5.0. С, C21H23N. Вычислено (%): С, 87.15% Н, 8.01% N, 4.84%. ЯМР !Н (CDC13, 5, м.д, У/Гц): 1.86 (дд, 2Н, Н-9cmtU Н-9syn, 2J(H-9syn-H-9anti)=n A4 Гц), 2.25-2.35 (м, 2Н, Н-1, Н-2а), 2.36-2.50 (д, 1Н, Н-4а, 2У(Н-4а,Н-2а)=11.1 Гц), 2.5-2.7 (м, 2Н, Н-5, Н-8), 2.8-3.1 (м, ЗН, Н-2, H-4b, Н-8), 6.38 (д, 1Н, Н-6, 3У=6.59 Гц), 7.3-7.7. (м, 5Н, H-Ph). 500.13 МГц; спектр ЯМР 13С (CDC13, 5, м.д.): 29.07 (С-1), 30.33 (С-9), 31.29 (С-5), 34.34 (С-8), 57.16 (С-2), 61.42 (С-4), 62.67 (N-CH2), 126.77 (С-6), 125.39, 127.41, 128.26, 128.41, 128.64, 139.28, 139.99, 142.55 (Ph-, Bz-). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (/отн (%)): 289 [М]+ (45).
(15,5/?)-7-Фенил-3-тиабицикло[3.3.1 ]нон-6-ен (9)
К 10 мл кипящего ЕЮН одновременно прибавили 0,953 г (1,81 ммоль) соединения 7 и 1,2 г (5 ммоль) Na2S-9H20, кипячение проводили в течение 3 ч. Растворитель отогнали в вакууме, к остатку добавили 50 мл гексана и кипятили 0,5 ч. Раствор профильтровали, гексан упарили, а остаток возогна-ли в вакууме. Получили 0,27 г (70%) соединения 9 [cc]D25 -170.2 (с = 0.5, МеОН). Найдено (%): С 78.44
H, 7.44 S, 12.04. C14H16S. Вычислено (%): С 77.72% Н 7.45% S 14.82%. ЯМР ]Н (CDC13, d, м.д., У/Гц):
I.3-3.0 (м, сложный мультиплет алифатических протонов), 6.0 (д, 1Н, Н-6,3У = 6.24 Гц), 7.1-7.6 (м, 5Н, H-Ph). 500.13 МГц; спектр ЯМР 13С (CDC13, d, м.д.):27.29 (С-1), 29.96 (С-5), 30.86 (С-9), 33.77 (С-2), 33.93 (С-4), 36.54 (С-8), 126.26 (С-6), 127.636 (o-Ph), 128.48 (р-Ph), 128.96 (m-Ph), 141.91 (С-7), 142.88 (ipso-Ph).
2(5)-2[(//?,55)-1,5-диметил-7-фенил-3-борабицикло[3.-3.1]нон-6-ен-3-илоксиметил]тетрагидропиррол 10а и 2(/?)-2[(7£,5/?)-1,5-диметил-7-фенил-3-борабицикло[3.-3.1]нон-6-ен-3-илоксиметил]тетрагидропиррол (10Ь)
К раствору 8,9 г (35 ммоль) соединения 2 в 15 мл ТГФ добавили по каплям раствор 3,54 г (35 ммоль) Z-пролинола в 15 мл ТГФ и перемешивали при комнатной температуре 0,5 ч. Растворитель упарили в вакууме и получили 11.3 г смеси (1/?,5£)- и (\S,5R)-диастереомеров (10а, 10Ь). Найдено (%): С 77.77; Н 9.55; В 3.04; N 4.58. C19H26BNO. Вычислено (%): С 77.68; Н 9.13; В 3.50; N 4.53. ЯМР ПВ (CDC13, 5, м.д.): 7.36.
Основные кристаллографические параметры и характеристики уточнения для соединений За и 10а
Молекулярная формула 3a C19H26BNO 10a c21h30bno
Молекулярный вес 295,22 323,27
Температура (К) 120(2) 120(2)
Сингония Ромбическая Тетрагональная
Пространственная группа P2,2,2, P43
а(А) 6,7253(4) 11,959(2)
Ь(А) 10,4345(9) 11,959(2)
с(А) 24,076(6) 12,964(3)
V(A3) 1689,6(5) 1854,2(6)
Z(Z') 4(1) 4(1)
F(000) 640 704
Pele (гем"1) 1,161 1,158
ц(см"') 0,69 0,69
6max(°) 52 58
Число измеренных отражений 5964 9578
Число независимых отражений (Rint) 3245 [0,0540] 4711 (0,0325)
Число наблюденных отражений с [1>2ст(1)] . 1252 3192
Число параметров 236 -
RÍFwci): Ri 0,0590 0,0598
>vR2 0,1720 0,1190
GOF 0,950 0,984
pmax/pmin (eÁ~3) 0,137/—0,165 0,510/-0,209
2(5)-2[(7Л,55)-1,5-диметил-7-фенил-3-борабицикло[3.-3.1]нон-6-ен-3-илоксиметил]тетрагидропиррол (10а)
Смеси соединений 10а и 10Ь (11,3 г) растворили в 15 мл ТГФ и 7,5 мл Е^О, поместили в холодильник. Через 24 ч выпавшие кристаллы отфильтровали и вновь растворили в 15 мл ТГФ и 7,5 мл Е^О, оставили на 1 сут и снова отфильтровали. Эти операции повторили еще 4 раза. В результате получили 2,26 г (20%) кристаллов (1Д55)-диастереомера 10Ь
(97% ¿е, ЯМР-*Н) [а]018 +21.89 (с = 1, МеОН), = 116—118°С. При использовании заведомого 10Ь в качестве затравки, число кристаллизаций сокращается в два раза. ЯМР (500.13 МГц, СБС13, с!, м.д., Л Гц): 0.33 (д, 2Н, Н-2а,4а, 2У(Н-2а,Н-2Ь)=14.04 Гц), 0.49 (уш.д, 2Н, Н-2Ь,4Ь, 2У(Н-2а,Н-2Ь>= 14.34 Гц), 1.11 (д, 6Н, 2Ме, 2/=7.93 Гц), 1.31 (с, 1Н, Н-8), 1.36-1.47, 1.54-1.61, 1.81-1.89, 2.04-2.11 (м, 4Н, >1НСН2С#2, СН2СН2С#2), 2.18 (д, 1Н, Н-9Буп, 2У(Н-9Н-
9anti)=\l.l Гц), 2.31 (д, 1Н, Н-9anti, zJ(H-9anti, Н-9syn)=\l .1 Гц), 2.5-2.6, 2.7-2.8 (м, 2Н, NHC#2CH2), 3.45-3.51, 3.94-4.00 (м, 2Н, ОС#2), 3.74-3.81 (м, 1Н, ОСН2СЯ), 4.1-4.17 (m, 2Н, NHСЯ2), 5.59 (с, 1Н, Н-6), 7.24 (т, 1Н, р-Ph, J = 7.32 Гц), 7.33 (т, 2Н, w-Ph, J = 8.93 Гц), 7.41 (д, 2Н, o-Ph, J = 8.85 Гц); ЯМР 13С (CDC13, 5, м.д.): 32.22 (NH-CH2-ÇH2), 32.58 (СН2-СН2-СН), 33.24 (ÇH3), 36.37 (ÇH3), 42.79 (С-9), 48.36 (NH-ÇH2), 48.97 (С-8), 60.73 (CH-C^-O), 67.84 (ÇH2-О), 117.97 (С-7), 124.49 (о-Ph), 126.98 (р-Ph), 128.57 (m-Ph), 135.94 (С-6), 171.24 (С-5),175.78 (ipso-Ph), 190.69 (C-l).
Рентгеноструктурный анализ соединений За и 10а
Рентгенодифракционные эксперименты для монокристаллов За и 10а проводили на дифрактометре "Bruker AXS SMART 1000", оборудованном CCD-де-тектором (1(Мо-Ка) = 0.71073 Е, графитовый моно-хроматор, w-сканирование), обработку и усреднение экспериментальных данных проводили по комплексу программ SAINT Plus. Структуры расшифрованы
У-.2
прямым методом и уточнены по F hkl методом наи-
меньших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Все атомы водорода локализованы из разностных синтезов электронной плотности. Основные кристаллографические постоянные и параметры уточнения приведены в таблице. Расчеты проведены с помощью комплекса программ ЭНЕЬХТЬ 5.10 [7].
Заключение
В ходе настоящего исследования на основе реакции фенил ацетилена с триаллил- и триметаллилбора-ном (аллилбор-ацетиленовая конденсация [1]) впервые получены энантиомеры 7-фенил-З-борабицикло-[3.3.1]нон-6-ена (ее 97%), различающиеся только положением двойной связи. Разделению (кристаллизации) подвергались внутримолекулярные комплексы борных бициклов с хиральным спиртом - ¿-пролино-лом. Абсолютная конфигурация соединений установлена РСА. Энантиомерные производные 7-фенил-З-борабицикло[3.3.1]нон-6-ена применены в качестве стартовых веществ для получения оптически активных 1-фенил-^ис-3,5-дизамещенных циклогексенов, а также 3-тиа- и 3-азабицикло[3.3.1]нон-6-енов.
Работа выполнена при финансовой поддержке Президента РФ (грант № НШ-1917.2003.3), РФФИ (грант № 05-03-32953) и ОХНМ РАН (программа № 1).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Mikhailov В.М., Bubnov Yu.N. Organoboron compounds in organic
Synthesis. L., 1984. P. 781.
2. Birch S.F., Dean R.A. II Justus Liebigs Ann. Chem. 1954. 585.
P. 234.
3. Leonard N.J., Conrow K., Sauess R.R. II J. Am. Chem. Soc. 1958.
80. P. 5185.
4. Zefirov N.S., Rogozina S. V. II Tetrahedron. 1970. 30. P. 2345.
5. Зефиров H.C., Рогозина C.B. И ЖОХ. 1971. 12. С. 2627.
6. Зефиров Н.С., Рогозина С.В., Волохова Л.А. Н ЖОХ. 1972. 1.
С. 216.
7. Sheldrick G.M. Н SHELXTL Version 5. Software Reference
Manual, Siemens Industrial Automation. Inc. Madison, 1994.
Поступиа в редакцию 20.06.05
CHIRAL 3-BORABICYCLO[3.3.1]NON-6-ENES DERIVATIVES SYNTHESIS, ABSOLUTE CONFIGURATION, USING IN ORGANIC SYNTHESIS
Yu.N. Bubnov, A.L. Karionova, M.E. Gurskii, K.A. Lyssenko, M.Yu. Antipin
(N. D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry; A.N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds)
Chiral 3-borabicyclo[3.3.1]non-6-ene derivatives differed only in the location of the double bond have been prepared by the separation of the diastereomeric complexes with ¿-prolinol and applied for the synthesis of the optical active cyclohexene derivatives and other 3-heterobicyc!o[3.3.1]non-6-enes. An absolute configuration of these diastereomers established by X-ray analysis in comparison with the known configuration of the chiral ligand (+)-S-prolinol.
