CC BY
11
УДК 547.99
Д. А. Пиргач1, О. М. Мулина2, А. О. Терентьев*'1'2
'Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125047, Миусская пл., 9, Москва, Россия
2 Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, 119991, Ленинский просп., 47, Москва, Россия *Е-шаП: terentev@ioc.ac.ru
КАТАЛИЗИРУЕМЫЙ СОЛЯМИ МЕДИ (I) СИНТЕЗ р-ГИДРОКСИСУЛЬФОНОВ ИЗ СТИРОЛОВ И СУЛЬФОНИЛГИДРАЗИДОВ
В результате работы был предложен новый вариант синтеза Р-гидроксисульфонов из стиролов и сульфонилгидразидов. Отличительной особенностью данной работы является применение сочетания соли меди (I) со стехиометрическим окислителем кислородом, что дает возможность получать в качестве основных продуктов р-гидроксисульфоны с гидрокси-группой у склонного к дальнейшему окислению вторичного атома углерода, в качестве побочных продуктов образуются р-кетосульфоны. В оптимальных условиях был проведен синтез широкого структурного ряда Р-гидроксисульфонов с выходом от умеренных до высоких. Ключевые слова: гидроксисульфоны, окисление, сульфонилирование, сульфонилгидразиды, стиролы.
Р-Гидроксисульфоны представляют интерес в современной органической химии. Они широко применяются как структурные фрагменты веществ, обладающих противогрибковой1 и противоопухолевой активностью, они известны
3
как интермедиаты в синтезе лактонов и алкенов несимметричного строения4. Традиционно, Р-гидроксисульфоны получают путем
нуклеофильного присоединения сульфинатов к эпоксидам5, восстановлением Р-кетосульфоновб и гидроксилированием а, Р-ненасыщенных сульфонов7. В настоящее время для получения Р -гидроксисульфонового фрагмента также используются реакции окислительного
сульфонилирования, для проведения таких превращений применяются окислители различной природы, такие как Cu(OAc)2, CAN, NBS, K2S2O8, пероксиды, окислительно-восстановительные
системы I2/TBHP, TBAI/TBHP.
В настоящей работе обнаружен процесс получения Р-гидроксисульфонов и Р-кетосульфонов путем оксисульфонилирования стиролов 1 сульфонилгидразидами 2 под действием системы O2/Cu(I), которая в ходе реакции трансформируется в систему
02/Си(1)/Си(11) с низким содержанием в ней Си(П), о чем свидетельствует отсутствие окраски реакционной массы, характерной для ионов Си(11). В результате одновременно образуются Р-гидроксисульфоны 3, главные продукты, и побочные Р-кетосульфоны 4.
Основными параметрами оптимизации являлись: природа аниона соли Си(1), источник кислорода (кислород воздуха или 98 % кислород) и характер растворителя. В оптимальных условиях был получен широкий структурный ряд Р -гидроксисульфонов и Р-кетосульфонов с выходами от 32 до 93% и от 18 до 36% соответственно. Во всех примерах, вне зависимости от природы заместителя в ароматическом ядре, преимущественно получается гидроксисульфон; мольное соотношение гидроксисульфон 3 / кетосульфон 4 в большинстве случаев составило 2:1. Для того чтобы получать только гидроксисульфоны, после отделения реакционной массы от СиБг было проведено восстановление кетосульфонов с использованием КаБЫ4. В результате Р-гидроксисульфоны были получены с выходами 50-80% на две стадии.
Ri, R3 = Ar R2 = H, Alk
X - окисляемая группа
Работа поддержана Российским Научным Фондом (грант № 14-23-00150).
Пиргач Дмитрий Андреевич, студент 2 курса кафедры Химии и технологии органического синтеза факультета Химико-фармацевтических технологий и биомедицинских препаратов РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия.
Мулина Ольга Михайловна, аспирант, Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва, Россия.
Терентьев Александр Олегович, д.х.н., профессор РАН, заведующий лабораторией ИОХ РАН, профессор кафедры Химии и технологии органического синтеза РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия.
Литература
1. Eto H. New antifungal 1,2,4-triazoles with difluoro(substituted sulfonyl)methyl moiety // Chemical & Pharmaceutical Bulletin.— 2001. — V.49.—№2.— P.173-182.
2. Furr B. J. A. Pharmacology of the luteinising hormone-releasing hormone (LHRH) analogue, zoladex // Hormone
Research.—1989.—V. 32.—№1.—P. 69-76.
3. Sato T., Okumura Y., Itai J., Fujisawa T. (S)-P,ra-Dihydroxyalkyl phenyl sulfones. Synthesis by bakers' yeast reduction and use as precursors of optically active lactones // Chemistry Letters.—1988.—№9.—P. 1537-1540.
4. Julia M., Paris J.-M. Syntheses a l'aide de sulfones v(+)-methode de synthese generale de doubles liaisons // Tetrahedron Letters.—1973.— V.14.— №49.— P.4833-4836.
5. Suryakiran N., Srikanth Reddy T., Venkateswarlu Y. Iodination of P-keto-sulfones using molecular iodine and hydrogen peroxide in aqueous medium: facile synthesis of a-iodomethyl sulfones // Journal of Sulfur Chemistry.—2007.—V.28.—№5.—P. 513-518.
6. Bernabeu M. C. Asymmetric synthesis of P-hydroxy sulfones by reduction of chiral P-keto sulfones // Tetrahedron: Asymmetry.—1996.—V. 7.—№9.—P. 2475-2478.
7. Moure A. L., Arrayas R. G., Carretero J. C. Catalytic asymmetric conjugate boration of a,P-unsaturated sulfones // Chemical communications.—2011.—V.47.—№23.—P. 6701-6703.
Dmitry Andreevich Pirgach1, OlgaMikhailovnaMulina2, Alexander Olegovich Terent'ev* 12
1 D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, 125047, Miusskaya sq., 9, Moscow, Russia.
2 N. D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry, Russian Academy of Sciences, 119991, Leninsky prosp., 47, Moscow, Russia
*e-mail: terentev@ioc.ac.ru
COOPER (I)-MEDIATED SYNTHESIS OF p-HYDROXYSULFONES FROM STYRENES AND SULFONYLHYDRAZIDES
Abstract
A new method for the synthesis of p-hydroxysulfones from styrenes and sulfonylhydrazides was discovered. The main feature if this process is using of copper(I) salts and stochiometric oxidant oxygen combination: it permits to obtain p-hydroxysulfones with hydroxy-group at secondary carbon, which is prone to further oxidation; p-ketosulfones are formed as side products. Using optimal reaction conditions the synthesis of wide range of p-ketosulfones was carried out with yields from moderate to high.
Keywords: hydroxysulfones, oxidation, styrenes, sulfonylation, sulfonylhydrazides.
