Способ получения (+)-(3S, 4R)-3,4,7,11-тетраметил-6,10-додекадиеналя Советский патент 1989 года по МПК C07C47/21 C07C45/00 

Изобретение относится к способу получения (+)-(35,4к)-3,4,7,11-тетра- метил-6,10-додекадиеналя (+)-13-нор- фаранала).

(+)13-Норфаранал используют в качестве следового феромона муравьев домовых.

Цель изобретения - повышение качества целевого продукта.

П р и м е р 1. (-)-(ЗМ5)-(Е)-4- метил-3-(3,7-Диметил-2,6-октадиенил)- тетрагидро-2Н-пиран-2-он.

К раствору 1,2г (1,7мл, 16,7 ммол ь) диэтиламина и 15 мл безводного тетра- гидрофурана добавляют при -10 С 12,4 мл раствора бутиллития в гексане (1,35 ммоль/мл, 16,7 ммоль), после чего смесь перемешивают в течение получаса при этой температуре. Затем смесь охлаждают до (-70)-(-78)°С и при этой температуре добавляют к ней раствор 1,9 г (16,7 ммоль) (S)-4- метил-тетрагидро-2Н-пиран-2-она в 3 мл безводного тетрагидрофурана. Реакционную смесь перемешивают в течение часа при -78°С, после чего добавляют к ней по каплям раствор 3,62 г (3, мл,,1б,7 ммоль) геранилбромида в 2 мл триамида гексаметилфосфорной кислоты. Смесь перемешивают в течение часа при -78°С, после чего оставляют стоять на ночь при -30°С.

К реакционной смеси добавляют 10 мл воды и 50 мл эфира, эфирную фазу отделяют, водный слой подвергают экстракции 50 мл эфира и объединенные эфирные растворы промывают последовательно 10 мл 5%-ной соляной кислоты и 10 мл насыщенного раствора хлористого натрия, высушивают над сульфатом магния и упаривают при пониженном давлении на водяной бане. Остаток подвергают очистке с помощью колоночной хроматографии, проводимой при низком давлении (неподвижная фаза: силика- гель 60 HR; подвижная фаза: смесь гексана и ацетона в соотношении 10:1) В результате получают 2,6 г целевого соединения в виде бесцветной маслянистой жидкости. Выход 69%.

, №-6,9 (с-2,7, хлороформ). Тонкослойная хроматография (ТСХ)И€: ,57 (смесь гексана и ацетона в соотношении 5,:2), Ge:R 11,83 в виде SP 2100, 30mxO,25 мм, 1бО-2бО°С, 3°С/мин, основной компонент (KV); ,1% 3S, Аз-изомер: Rf 11, мин, 5,9%.

ИК (пленка): 1730 (СО), 1660 (О С), , 138G, 1270, 1200, , 1100, 1070 см:

Н-ЯМР (CDC1,): 1,09 (ЗН, д, J 6 Гц, СН5), 1,-1,95 (12Н, и, ЗОН,), СНг, СН), 2,05 (6Н, Me, 3CH2, 2,А (1Н, ме, СН), 4,25 (2Н, ме, СН-0) , 5,09 (2Н, м, ).

С-ЯМР (CDC1,): 16,23, 17,67, 20,65, 25,71 ), 20,50, 27,67, (2CHJ, 29,8 (СН), 30,95, 39,89 (СНг), 48,2б (СН), 67, (0-СНг), 120,63, ,17, 131,31, 137,66 () 173,75 (-СОО).

Mace-спектрометрия: m/z 250 (37) (м+), 207 (18), 19МЗ), 181(30), 137(23), 136(23), 127(19), (100, 109), (26), 99(39), 69(7).

П р и м е р 2. (2К,15)-(+)-метил- 2-(3 окси-1-метил-пропил)-5,9-Диметил ,8-декадиенсат.

К смеси 5 мл триэтиламина и 15 мл безводного метанола добавляют 1,9 г (7,6 ммоль) №,5)-(Е)- 4-метил-3

0 5

0

5

o

5

(3,7 Диметил-2,6-октадиенил)-тетрэгид- ро-2Н-пиран-она (IV) , после чего смесь перемешивают в течение 18 ч. Затем растворитель отгоняют при пониженном давлении, а остаток подвергают очистке с помощью проводимой при низком давлении колоночной хроматографии (неподвижная фаза: силикагель 60 HR; подвижная фаза: смесь гексана и ацетона в соотношении 10:1). В результате получают 1,69 г целевого соединения в виде бесцветной маслянистой жидкости. Выход 79%.

ТСХ: ,48 (смесь гексана и ацетона в соотношении 5:2).

ИК (пленка): 33&0 (ОН), 1730 (СО), 1660 (ОС), , 1380, 1185, 1150, 1100, 1050 см 1.

Н-ЯМР (CDClj): 0,95 (ЗН, д, J 6 Гц, СН3), 1,4-1,95 (ЗН, м, СН3, СН), 1,6 (6Н, широкий с, 2СН) , 1,66 (ЗН, с, СНЭ), 3,63 (2Н, т, Гц, ОСН}), 5,06 (2Н, м, ).

Mace-спектроскопия: m/z 282 (10) (6) 239 (Ю), 207 (16), 196 (11), 181 (2k), Й5 (13), 13420), 1 113 (22), 108 (31), 96(19), 93 (20), 81(29), 79 (16), 69 (100), 55 (22), 43 (12), 41(63).

ПримерЗ. (2Я,15)-(Е)-метил- 5,9-диметил-2- 1-метил-3-(метоксй- метокси) пропил ,8-декадиеноат .

Вариант А. К раствору 1,62 г (5,7 ммоль) (2К,)-(Е)-метил-2- (З-окси-1-метил-пропил)-5,9-Диметил- 4,8-декадиеноата и 10 мл диметокси- этана добавляют 0,1 г (1,15 ммоль) бромистого лития и 0,1 г (0,06 моль) n-толуолсульфокислоты, после чего реакционную смесь перемешивают в течение 5 мин при комнатной температуре. Затем реакционную смесь упаривают при пониженном давлении и растворяют остаток в 50 мл эфира. Эфирный раствор промывают последовательно 5 мл насы- . щенного раствора бикарбоната натрия, 5 мл воды и 5 мл насыщенного раствора хлористого натрия, высушивают и отгоняют эфир при пониженном давлении. Остаток подвергают очистке с помощью колоночной хроматографии (неподвижная фаза: силикагель 60 HR, подвижная фаза : смесь гексана и ацетона в соотношении 10:1). В результате получают 0,90 г целевого соединения в виде бесцветной маслянистой жидкости. Выход 8%.

Вариант В. 0,81 г (2,87 ммоль) соединения формулы и 0,3 г (0,41 мл, 3 ммоль) триэтиламина растворяют в 8 мл безводного эфира, после . полученному раствору добавляют раствор 0,69 г (8,6 ммоль) хлорметилметилозого эфира. Реакционную смесь затем перемешивают в течение 8 ч при комнатной температуре и после окончания перемешивания добавляют к ней 50 мл эфира. Смесь последовательно промывают 5 мл &%-ной соляной кислоты, 5 мл насыщенного раствора бикарбоната натрия и 5 мл насыщенного раствора хлористого натрия и высушивают. После отгонки растрорителя остэток подвергают очистке описанным в варианте А способом В результате получают 0,68 г целевого соединения. Выход 73%.

ТСХ: ,52 (смесь гексана и ацетона в соотношении 10:1). GC: ,70 мин. Основной компонент (VI: , R CHi-0-CHJ): 95%.

2S,1S -изомер: ,57 мин, . ИК (пленка): 1730 (СО); 1660 () 1440, 1200, 1160, 1120, 1040 см 1. Н- ЯМР (CDClj): 0,95 (ЗН, д, Гц., СН,), 1,2-1,8 (ЗН, м, СН2, СН), 1,55 (6Н, широкий,с, 2СНд), 1,67 (ЗН, с, -Н,), 1,9-2,4 (7Н, м, ЗСНг, СН),3,34 (ЗН, с, ОСН3), 3,55 (2Н, т, Гц, СНг-0), 3,63 (ЗН, с: OCHS), 4,68 (2Н, с, 0-СНг-0), 5,06 (2Н, м, ).

Масс-спектроскопия: m/z 326/20 М, 294 (12), 281(10), 165(4), 263 (5), 249(10), 225(7), 195(24), 1&1 (7), 157(8), 149(17), 135(24), 69 (88), 55(17), 45(100), 41(55).

П р и м е р 4. (-)-(2R,1 s)-(E)- 5,9 Диметил-2- l-метил-3-(метоксимет- окси)-пропил -4,8-декадиен-1-ON.

К суспензии 0,17 г (4,5 ммоль) тетрагидридалюмината лития и 7 мл безводного тетрагидрофурана добавляют по каплям при перемешивании раствор 0,7 г (2,14 ммоль), (2R,l s)-(E)- метил- 5,9 диметил-2- 4-метил-3-(мет- оксиметокси) -пропил -4,8-декадиеноата в 3 мл безводного тетрагидрофурана. Реакционную смесь перемешивают в течение часа при комнатной температуре и затем разлагают, добавляют к ней 2 мл воды. После добавления 10 мл разбавленного 1:1 раствора хлористого натрия, высушивают и упаривают при пониженном давлении, в результате получают 0,54 г целевого соединения

336256

в виде бесцветной маслянистой жидкости. Выход 85%.

МЈ-1,7, - 2,0 (с - 3,2 СНС1}).

ТСХ: ,48 (смесь гексана и этил- ацетата в соотношении 10:5), ,50 (смесь гексана и ацетона в соотношении 5:2) ИК (пленка), 3420 (ОН), 1660 . 10 (), 1460, 1380, 1160, 1120, 1040 см-

+Н-ЯМР (СС13): 0,94 (ЗН, д, J 6 Гц, СН3), 1,4-1,9 (4Н, м, СН 2СН), 1,61 (6Н, широкий с, 2СН,), 1,68 (ЗН, с,.СН,), 1,9-2,4 (6Н, м, 15 ЗСН2), 3,29 (ЗН, с, ОСН3), 3,46 (2Н, д, Гц),СНг-0 (3,52-/2Н, т, J - 6 Гц, СН2-0), 4,60 (2Н, с, 0-СН2-0), 5,00 (2Н, м, ).

Масс-спектроскопия: m/z 298(1) 20 М+, 280(3),, 1М-Н20, 266(3), 235 (20): 205(3), 123(19), 111 (21), 85 ( 51), 81(47), 69 (94), 55(24), 45 (100), 41(51).

П р и м е р 5. (+)-(3S,4R)-(E)- , 3,7,11-триметил-1-(метоксиметокси)-4- (мезилоксиметил)-6,10-додекадиен. Раствор 0,50 г (1,68 ммоль) 2R.1S)- 5,9 Диметил-2- l-метил-3-(метоксимет- окси)-пропил -4,8-декадиен-1-ола и 30 0,25 г (0,35 мл, 2,5 ммоль) триэтиламина в 5 мл эфира добавляют по каплям при перемешивании к раствору 0,24 г (2,1 ммоль) метансульфонилхло- рида и 2 мл безводного эфира. Реакци- 35 онную смесь перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. После добавлений к ней 20 мл эфира и 5 мл 5%-ной соляной кислоты эфирную фазу отделяют, промывают ее последователь- 0 но 5 мл насыщенного раствора бикарбоната натрия и 5 мл насыщенного раствора хлористого натрия, высушивают и упаривают при пониженном давлении. В результате получают 0,53 г целевого 5 соединения в виде маслянистой жидкости. Выход 84%.

,,,9 (с-5,22,СНС-Ц). ТСХ: ,52 (смесь гексана и этилацетата в соотношении 2:1). 0 ИК (пленка): 1б60(), 1460, 1380, 1350, 1200, 1170, 1150, 1100, 1050, 1030, 960, 940, 820 см .

Н-ЯМР (СС14.):0,92 (ЗН, д, J - 5 6 Гц, СН,), 1,57 (6Н, м, 2СН3), 1,64 (ЗН, с, СН,), 1,4-1,9 (4Н, м, СНг, 2СН), 1,9-2,4 (6Н, м, ЗСНе), 2,86 (ЗН, м, ОСИ;, 3,47 (2Н, т, J- 6 Гц, СНг-0), 4,04 (2Н, д, J-6 Гц,

CHt-D), 4,46 (2H, с, 0-СНг-0), 5,05 (2H, м, ).

Mace-спектроскопия: m/z (12), М-СН2ОН, 331 (13), 280(7), 248 (5), 235 (20), 205(5), 179(10), 161(8), 149 (16), 135 (20), 123(25), 111(23), 109(22), 107(28), 85(49), 81 (чб) , 69 (100), 67 (23), 55(33), 45(85), М

(чЭ).

П р и м е р 6. (-)-(3S,4R)-(E)- 3,4,7,11-тетраметил-1-(метоксиметок- си)-6,10-додекадиен.

К суспензии 2,209 г (5,52 ммоль) тетрагидридалюмината лития и 5 мл безводного тетрагидрофурана добавляют по каплям раствор 0,52 г (1,38 ммоль) (3S,4R)-(Е)-3,7,11-триметил-1 -(меток- симетокси) -4- (мезилоксиметил) -6,10- додекадиена и 5 мл безводного тетрагидрофурана. Реакционную смесь кипятят в течение часа, после чего охлаждают до комнатной температуры. После добавления 2 мл ацетона и 2 мл воды смесь разбавляют 30 мл эфира и подвергают ее экстракции 10 мл соляной кислоты. Водную фазу дважды подвергают экстракции в делительной воронке эфиром (общее количество эфи

ра 20 мл), объединенные органические фазы промывают 10 мл насыщенного раствора хлористого натрия, высушивают и упаривают при пониженном давлении. В результате получают 0,35 г целевого соединения в виде бесцветной маслянистой жидкости. Выход 91%.

,5, U1JL-5, (с-ч.63, CHClj).

ТСХ: ,56 (смесь гексана и ацетона в соотношении ,2).

ИК(пленка): 1660 (ОС), 1ч60, 138С 1265, 1120, 1060, 1040 см- .

1 Н-ЯМР (СС14): 0,80 (ЗН, д, J 6 Гц, СНа), 0,87 (ЗН, д,,СН3) 1,4-1,9 (чН, м, СНг, СИ), 1,58 (6Н, широкий с, 2СН3), 1,64 (ЗН, с, СН3), 2,01 (6Н, м, ЗСНг), 3,24 (ЗН, clf ОСН,), 3,5 (2Н, т, Гц, CHi-0), ч,6 (2Н, с, 0-СН2-0), 5,06 (2Н, м, ).

Касс-спектроскопия: m/z 282 (7) МО, 250 (9), 237 (13), 108 (10), 177 (7), 163 (5), 137 (20), 113 (12) 113 (12), 109(21), 99 (26), 95 (ч5), 83 (20), 81 (45), 69(96), 55 (27), ч5 (100), ч1 (53).

П р и м е р 7. (r)-(3S,4R)-(E)- 3 4,7,11-тетраметил-6,10тдодекадиен- 1-ол (X).

0,35 г (1,21 ммоль) (3S,4R)-(E)- 3,4,7,11 терраметил-1 (метоксиметокси) - 6,10-додекадиена растворяют в 5 мл 0,05%-ного метанольного раствора хлористого водорода и перемешивают полученный раствор в течение ч8 ч при комнатной температуре. После этого растворитель отгоняют при пониженном давлении, а остаток подвергают очистке с помощью колоночной хроматографии (неподвижная фаза: силикагель 60 HRJ подвижная фаза: смесь гексана и ацетона в соотношении 10:0,2).

В результате получают 0,183 г целевого соединения в виде бесцветной маслянистой жидкости. Выход 62%.

,8, (с-,2

CHClj). о UK (пленка): 3350 (ОН), 1660 (ОС) ,

5

5

, 1380, 1210, 1100, 1060 см

1 Н-ЯМР (CDClj): 0,8 (ЗН, д, J 6 Гц, СН3); 0,89 (ЗН, д, Гц, СН3), 1,4-1,9 (4Н, м, СН2, 2СН), 1,59 (6Н, широкий с 2СН) , 1,68 (ЗН, с. СНЭ), 2,09 (6Н, м, ЗСНЈ), 3,62 (2Н, т, Гц, СН2-0), 5,10 (2Н, м, 2СН 0) .

13 С-ЯМР (CDClj): 16,09, 16,76,17,67, 0 25,71 (бен,), 26,71, 31,53 (2СНг), 33,73 (СН), 35,95 (СНг), 38,78 (СН), 39,9 (СН4), 61,63 63 (ОСН4), 123,91, 124,44, 131,22, 125f32 (4-CH).

I

5 Mace-спектроскопия: m/z 238/11 мч, 195 (12), 1/7(4), 1б5(ч), 137 (7), 123(39), Ю9(25), 99(2ч), 95 (ч9), 83(42), 81(37), 69(100), 55

(41), 41(48).

0П р и м е р 8. (+)-(3S,4R)-3,4,7,

11-тётраметил-6,10-додекадиенал (+)- 13-норфаранал.

К раствору 0,1 Об г (0,45 ммоль) (3S,4R)-(Е)-3,4,7,11-тетраметил-6,105 додекадиен-1-ола(X) в 5 мл безводного дихлорметана добавляют 0,216 г (0,58 ммоль) дихромата пиридиния, после чего реакционную смесь перемеши- вают в течение 3 м при комнаткой тем0 пературе. Затем ее фильтруют через колонку, заполненную 8 г силикагеля, колонку промывают 30 мл эфира, объединенные растворы упаривают при пониженном давлении, а остаток подвергают

5 очистке с помощью проводимой при низком давлении колоночной хроматографии (неподвижная фаза: силикагель 60 HR; подвижная фаза: смесь гексана и ацетона в соотношении 10:0,5).

91

В результате получают 0,071 г целевого соединения в виде бесцветной маслянистой жидкости. Выход &7%.

WJWIM, иэ;;,и5,в (с-2,56.

СНС1з ) .

ТСХ: ,53 (смесь гексана и ацетона в соотношении 5:0,2).

ИК (пленка): 2720, 1660 (); Й50, 1380, 1115, 1080, 1020 .

Н-ЯМР (CDClj): 0,83 (ЗН, д, J 6 Гц, СН,)-, 0,88 (ЗН, д, Гц, СН3),- 1,-1,9 32Н, м, 2СН); 1,59 (6Н, широкий с, 2СН,); 1,68 (ЗН, с, СН}); 2,01 (, м, 4СН2), 5,09 (2Н, м, н )-, 9,Ц (1Н, дд, СНО).

С-ЯМР (CDClj): 15,97, 16,09,

17,55, 17,67, 26,71 (5СН5); 26,62; 31,91 (2СНг); 32,П; Цв.ЬЭ (2СН) ; 39,8, 47,2 (2СН4); 133,09; 124,29; 131,31; 135,9 ), 203,21 (-CHO).

Масс-спектроскопия: т/7. (236 (Ц) М4, 193 (22) M-CHe-CHO ; 175 (5), (5); 137 (5); 121 (33); Ю9 (17), 81(23); 69(100); M(itO).

Предложенный способ позволяет получить целевой продукт с высокой чистотой в индивидуальном виде в то время, как в известном способе получают смесь изомеров, которую нельзя разделить .

Формула изобретения

Способ получения (+)-(3S,R)- 3, , 7,11 -тетраметил-6,10-додекадиена- ля формулы

СНО

ss.

с использованием окисления и восстановления, отличающийся тем, что, с целью повышения качества

целевого продукта, соединение формулы

оЈ

о

подвергают взаимодействию с литий- диэтиламидом в тетрагидрофуране при (-7&)-(-20)°С с образованием анион-радикала, который конденсируют с соединением формулы

X

.

533625Ю

где X - бром,

в присутствии триамида гексаметилфос- форной кислоты при (-78)-(-20)С с образованием соединения формулы

1

V

О1

которое этерифицируют метанолом в присутствии триэтиламина, полученное при этом соединение общей формулы

COORj

где R, - метил,

обрабатывают хлорметиловым эфиром в эфире в присутствии триэтиламина с образованием соединения общей формулы

25

Ntv

N

Ofy

COOR

где R, имеет указанное значение;

R2 метоксиметилгруппа, которое восстанавливают тетрагидрид- алюминатом лития в абсолютном эфире с образованием соединения общей формулы

35

OR

ч

ОН

где R2 имеет указанное значение, 4 которое обрабатывают метансульфохло- ридом в присутствии триэтиламина в абсолютном эфире при 0°С с обрачова45

нием соединения общей формулы

AyvVv oR.

х

где X - метансульфооксигруппа;

RJ имеет указанное значение, которое восстанавливают тетрагидрид- алюминатом лития в абсолютном тетрагидрофуране при его кипении с образеванием соединения общей формулы

Av/ Av VIvA oR 7

П153362512

где Rt имеет указанное значение,

которое подвергают гидролизу соляной ,Т

кислотой в метаноле с получением сое- которое окисляют дихроматом пиридина динения формулы5 в абсолютном дихлорметане с получением целевого продукта.

Изобретение касается ненасыщенных альдегидов, в частности получения (+)-(3S,4R)-3,4,7,11-тетраметил-6,10-додекадиеналя - следового ферромона домовых муравьев. Цель - повышение качества целевого продукта. Синтез ведут из (S)-4-метилтетрагидро-2Н-пиран-2-она, который последовательно подвергают следующим операциям: а) восстановлению с помощью литийдиэтиламида в тетрагидрофурана при (-78) - (-20)°С

б) конденсации с геранилбромидом в присутствии триамида гексаметилфосфорной кислоты при (-78) - (-20)°С

в) этерификации метанолом в присутствии триэтиламина

г) обработке хлорметиловым эфиром в эфире в присутствии триэтиламина

д) восстановлению с помощью тетрагидридалюмината лития в абсолютном эфире

е) обработке метансульфохлоридом в присутствии триэтиламина в абсолютном эфире при 0°С

ж) восстановлению с помощью тетрагидридалюмината лития в абсолютном эфире при его кипении

з) гидролизу соляной кислотой в метаноле

и) окислению дихроматом пиридина в абсолютном дихлорэтане. Эти условия позволяют получить целевой продукт с высокой чистотой без образования смеси изомеров, как это имеет место в известном случае.