CC BY
65
удк 547.302
Э. К. Аминова (ст. преп.)1, М. Р. Баймуратов (асс.)2, М. В. Леонова (к.х.н., доц.)2, Ю. Н. Климочкин (д.х.н., проф.)2
СИНТЕЗЫ НА ОСНОВЕ АЛКЕНИЛАДАМАНТАНОВ
1 Салаватский филиал Уфимского государственного нефтяного технического университета,
кафедра химической технологии 453250, г. Салават, ул. Губкина, д. 22Б; тел. +7(3476) 33-16-20; e-mail: k.elmira.k@ayndex.ru 2Самарский государственный технический университет, кафедра органической химии 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244; тел. +7(846) 332-21-22; e-mail: orgchem@samgtu.ru
E. K. Aminova1, M. R. Baymuratov2, M. V. Leonova2, Y. N. Klimochkin2
SYNTHESIS BASED ON ALKENILADAMANTANES
1 Ufa State Petroleum Technological University, Salavat branch 22B, Gubkina Str., 453250, Salavat; e-mail: k.elmira.k@ayndex.ru 2Samara State Technical University 244, Molodogvardeyskaya Str., 443100 Samara; e-mail: orgchem@samgtu.ru
Рассмотрены особенности аллильного бромиро-вания алкениладамантанов ^бромсукциними-дом. В ходе реакции получены непредельные моно- и дибромпроизводные адамантана. Осуществлено взаимодействие монобромпроизвод-ного адамантана с фенолом и этилсалицилатом, с целью получения ариловых эфиров, являющихся биологически активными молекулами.
Ключевые слова: адамантан; аллилариловые эфиры; бромиды; олефины; перегруппировка Кляйзена.
The features of allylbromination of alkenyl-adamantanes by N-bromosuccinimide were discussed. During the reaction a series of unsaturated mono- and polybromo adamantane derivatives were obtained. The reaction of monobromo adamantine derivative and phenol and ethylsuccinate was carried out for obtaining of aryl ethers that are biological activity molecules.
Key words: adamantine; allyaryl ethers; bromides; olefins; the Claisen rearrangement.
Работа выполнена в рамках конкурса РФФИ «Научные проекты, выполняемые молодыми учеными под руководством кандидатов и докторов наук в научных организациях Российской Федерации в 2015 году», мол_нр, №15-3350010.
The work was performed as part of the competition RFBR «Research projects carried out by young scientists under the leadership of PhDs in the scientific organizations of the Russian Federation in 2015» mol_nr, №15-33-50010.
Олефины адамантанового ряда представляют значительный интерес как полупродукты в синтезе биологически активных и лекарственных препаратов 1-3. Мы изучили превращения транс-1-адамантилпропена 1, в результате которых образуются бромиды и простые эфиры.
Под действием ^бромсукцинимида из соединения 1 были получены моно- и дибромид 2а,б. Замещение протекает в аллильное положение с высокой селективностью.
Ad
СНз
NBS
Ad
CH2Br
NBS
1
Ad - 1 -адамантил
Ad
2a
CHBr2
2б
Дата поступления 24.03.15
Монобромид 2а мы использовали для получения ариловых эфиров. Так, его реакция с фенолом протекает параллельно — как О- и С-алкилирование, и приводит к эфиру 3а и орто-замещенному фенолу 3б соответственно.
EtOOC
6П5
2а +
+
3a
+ Ad
HO
3б
Эти продукты (3а и 3б) образуются в эк-вимолярных количествах (ЫаИ в кипящем толуоле). В случае этилсалицилата единственным продуктом является ариловый эфир 3в. Отметим, что термолиз последнего (200 0С, 2 ч) приводит к фенольным продуктам перегруппировки 4а,б (смесь орто- и пара-изомеров).
EtOOC
Ad
3в
COOEt
OH
Ad
4а,б
Полученные результаты показывают, что олефины адамантанового ряда могут быть с успехом использованы в синтезе соответствующих эфиров и замещенных фенолов.
Экспериментальная часть
Спектры ЯМР и С регистрировали на спектрометре 1ЕОЬ ^М ЕСХ-400 (рабочая частота 400МГц) в СОС13. ИК спектры записа-
ны на спектрометре Shimadzu IRAffinity-1 в таблетках KBr и тонком слое на стеклах KBr. Масс-спектры получены на хромато-масс-спектрометре Thermo Finnigan DSQ c использованием капиллярной колонки BPX-5 30м x 0.32 мм при энергии ионизирующих электронов 70 эВ. Элементный анализ выполнен на элементном анализаторе Euro Vector Ea-3000 EA, с использованием в качестве стандарта L-цистина.
Методика получения соединений 3а и 3б. К смеси 1.9 г (0.02 моль) фенола и 0.8 г (0.033 моль) гидрида натрия в 30 мл толуола добавляли 5 г (0.02 моль) бромида 2а в 10мл толуола и кипятили в течение 2 ч. Затем реакционную смесь выливали в воду, органический слой отделяли, а водный экстрагировали толуолом. Экстракты объединяли, промывали водой и сушили сульфатом натрия. Растворитель упаривали и полученную смесь 3а и 3б разделяли колоночной хроматографией на силика-геле при элюировании петролейным эфиром.
По данной методике были получены соединения:
(Е)-3-(Адамант-1-ил)-1-феноксипроп-2-ен (3а). Выход 4.95 г (85%), светло-желтое масло. ИК спектр, V, см-1: 3058, 3031 (СНаром), 2904, 2846 (CHAd), 1666 (C=C), 1450 (CH2), 1380, 1299, 1238, 1218 (C-O-C), 1172, 1029, 968 (CH=CH, транс), 752 (СНаром).
Спектр ЯМР *Н, 8, м.д. (J, Гц): 1.59-1.91 м (12Н, CH2Ad), 2.02-2.12 м (3Н, CHAd), 4.55 д (2Н, ОСН2, J 7.5), 5.62 д.т (1Н, =СНСН2, J1 16.5, J2 7.5), 5.75 д (1Н, =СН, J 16.5), 6.947.06 м (3Н, СНароМ), 7.29-7.40 (2Н, СНароМ).
Спектр ЯМР 13С, 8с, м.д.: 28.59, 34.83, 36.88, 42.02, 69.28, 114.81, 119.97, 120.60, 129.39, 146.12, 158.87.
Масс-спектр, m/z (1отн, %): 268(6) [М]+, 176(14), 175(100), 147(5), 135(17), 105(16), 93(27), 79(23), 55(12). Найдено, %: С 85.2; H 8.94. Ci9H24O. Вычислено, %: С 85.03; H 9.01.
2-[(E)-3-(адамант-1-ил)проп-2-ен-1-ил]-фенол (3б). Выход 36%, белые кристаллы,
т.пл. 54-56 оС. ИК спектр, V,
см
-1
32 (ОН),
3035 (СНаром), 2896 (OTAd), 2846 (OTAd), 1593 (С=С), 1454 (CH2), 1388, 1342, 1230 (С-О), 1176 (С-ОН), 1095, 1041, 972 (CH=CH, транс), 748, 736 (СНаром).
Спектр ЯМР *Н, 8, м.д. (J, Гц): 1.53-1.86 м (12Н, СН2М), 1.92-2.11 м (3Н, OTAd), 3.37 д (2Н, =СНСН2, J 8), 5.29 с (1Н, ОН), ), 5.48 д.т (1Н, =СНСН2, J1 16.0, J2 8), 5.60 д (1Н, =СН, J 16.0), 6.80-6.96 м (2Н, СНаром), 7.067.22 м (2Н, СНаром).
Спектр ЯМР 13С, 8с, м.д.: 28.51, 35.02, 35.10, 36.91, 42.35, 116.12, 120.79, 122.71, 125.88, 127.94, 130.26, 144.99, 154.91.
Масс-спектр, m/z (1отн, %): 268(19) [М]+, 135(100), 107(70), 93(41), 91(45), 79(72), 77(49), 53(17). Найдено, %: С 85.2; H 8.94. Ci9H24O. Вычислено, %: С 85.03; H 9.01.
Методика синтеза соединения3в. Смесь 2.2 г (0.023 моль) этилсалицилата, 5.6 г (0.022 моль) бромида (2а), 3.2 г (0.023 моль) карбоната калия в 20 мл ацетона кипятили в течение 3ч. Смесь выливали в воду, экстрагировали толуолом. Экстракт промывали водой и сушили сульфатом натрия. Толуол упаривали в вакууме.
По данной методике было получено соединение:
Этиловый эфир 2-[(Е)-3-(адамант-1-ил)-проп-2-ен-1-илокси]бензойной кислоты (3в). Выход 85%, бесцветное маслообразное вещество.
ИК спектр, v, см-1: 3024, 2977(СНаром), 2900, 2846(СНАД 1731(С=О), 1600 (С=С), 1456(СН2), 1303, 1249(С-ОД 1080(С-0-С), 964(СН=СН, транс).
Спектр ЯМР 1Н, 8, м.д. (J, Гц): 1.34 т (3Н, СН3, J 7.3), 1.56-1.70 м (12Н, СНАД 4.32 к (2Н, СН2-СН3, J 7.3), 4.52 д (2Н, =СНСН2, J 5.5), 5.51 д.т (1Н, =СНСН2, J1 16.0, J2 5.5), 5.68 (1Н, =СН, J 16.0), 6.89-6.93 м (2Н, СНаром), 7.33-7.38 м (1Н, СН 7.73-7.75 м (1Н, СНароМ).
13С, 8
аром
с, м.д.: 14.45, 28.45, 60.78, 70.31, 114.02,
По данной методике были получены соединения:
Этиловый эфир 3-[(Е)-3-(адамант-1-ил)-проп-2-ен-1-ил]-2-гидроксибензойной кислоты (4а). Выход 30%, бесцветное маслообразное вещество.
ИК спектр, V, см-1: 3210 (ОН), 3097, 2981 (СНаром), 2904, 2846 (СНАД 1670 (С=О), 1612 (С=С), 1450 (СН2), 1296, 1246 (С-ОД 1087 (С-О-С), 972 (СН=СН, транс), 756.
Спектр ЯМР *Н, 8, м.д. О, Гц): 1.44 т (3Н, СН3, О 7.1), 1.61-1.79 м (12Н, СН2АД 1.98-2.06 м (3Н, СНАД 3.42 д (2Н, =СНСН2, О 5.3), 4.42 к (2Н, СН2СН3, О 7.1), 5.45-5.55 м (2Н, СН=СН), 6.84 т (1Н, СНаром, О 7.6), 7.35 д.д (1Н, СНаром, О 7.6, 12 1.5), 7.76 д.д (1Н,
СН
аром
J1 7.6, J2 1.5),
11.21 с (1Н, ОН). 8с, м.д.: 14.35, 28.73, 42.61, 61.40, 112.05, 129.95, 135.38, 143.91,
Спектр ЯМР 34.91, 36.89, 42.00, 119.68, 120.24, 121.18, 131.58, 133.12, 145.84, 158.34, 166.56.
Масс-спектр, m/z (1отн, %): 340 (5) [М]+, 296 (7), 205 (5), 175 (100), 147 (12), 135 (40), 119 (22), 93 (48), 91 (40), 79 (37), 55 (16). Найдено, %: С 77.39; H 8.17. C22H28O3. Вычислено, %: С 77.61; H 8.29.
Термолиз этилового эфира 2-[(E)-3-(адамант-1-ил)проп-2-ен-1-илокси]бензойной кислоты. Смесь 2 г (0.007 моль) эфира (3в) и 8 г (0.048 моль) этилсалицилата нагревали при 200 оС в течение 2ч. Непрореагировавший этилсалицилат отгоняли в вакууме при температуре 110 оС (10 мм рт.ст.). Смесь орто- и пара-изомеров (4а,б) разделяли колоночной хроматографией на силикагеле при элюирова-нии петролейным эфиром.
Литература (References)
1. Aoyama T., Murata S., Arai I., Araki N., Takido T., Suzuki Y., Kodomari M. [One pot synthesis using supported reagents system KSCN/SIO 2-RNh30AC/A1203: synthesis of 2-aminothiazoles and N-allylthioureas]. [Tetrahedron], 2006, v.62, is.14, pp. 3201-3213.
Спектр ЯМР 13С, 32.66, 34.92, 37.12, 118.61, 122.29, 127.70, 159.85, 170.77.
Масс-спектр, m/z (1отн, %): 340(4) [М]+, 295(1), 165(1), 135(100), 107(5), 93(7), 79(5). Найдено, %: С 77.39; H 8.17. C22H28O3. Вычислено, %: С 77.61; H 8.29.
Этиловый эфир 5-[(Е)-3-(адамант-1-ил)-проп-2-ен-1-ил]-2-гидроксибензойной кислоты (4б). Выход 36%, бесцветное масло.
ИК спектр, v, см-1: 3197(ОН), 3024 (СНа-ром), 2904, 2850 (СНаД 1681 (С=О), 1612 (С=С), 1450 (СН2), 1292, 1253 (С-ОД 1087 (С-О-С), 972 (СН=СН, транс), 794, 717.
Спектр ЯМР 1Н, 8, м.д. (J, Гц): 1.41 т (3Н, СН3, J 7.1), 1.56-1.75 м (12Н, СН2АД 1.94-2.03 м (3Н, СНАД 3. 24 д (2Н, =СНСН2, J 5.3), 4.39 к (2Н, СН2СН3, J 7.1), 5.32-5.43 м (2Н, СН=СН), 6.90 д (1Н, СНа-ром, J 8.5), 7.26 д.д (1Н, СНаром, J1 8.5, J2 2.3), 7.63 д (1Н, СНаром, J 2.3), 10.68 с (1Н, ОН).
Спектр ЯМР 13С, 8с, м.д.: 14.28, 28.60, 34.86, 37.00, 38.12, 42.53, 61.39, 112.24, 117.50, 123.41, 129.27, 131.92, 136.07, 143.95, 160.02, 170.33.
Масс-спектр, m/z (1отн, %): 340(25) [М]+, 295(7), 204(7), 192(15), 179(10), 161(25), 147(6), 135(100), 105(10), 93(10), 79(13). Найдено, %: С 77.68; H 8.36. C22H28O3. Вычислено, %: С 77.61; H 8.29.
Slaton R., Petrone A., Manchanayakage R. [Tin mediated Barbier type allylation in ionic liquids]. [Tetrahedron Lett.], 2011, v.52, is.39, pp.50735076.
Okutani M., Mori Y. [Tetrabutylammonium fluoride-induced dehydrobromination of vinyl bromides to terminal acetylenes]. [Tetrahedron Lett.], 2007, v.48, is.39, pp.6856-6859.
2
3
