Ви є тут

Реакції гетероциклізації на основі a-дитіометиленових похідних a'-бензиліденциклоалканонів та їх аналогів

Автор: 
Мирний Андрій Валерійович
Тип роботи: 
Дис. канд. наук
Рік: 
2006
Артикул:
3406U004520
129 грн
Додати в кошик

Вміст

РАЗДЕЛ 2
СИНТЕЗ a-ДИТИОМЕТИЛЕН-a’-АРИЛИДЕНЦИКЛОАЛКАНОНОВ.
В многочисленных исследованиях, посвященных химии дитиоацеталей a-оксокетенов,
основное внимание уделяется производным ацетофенонов, а дитиоацетали
циннамоилкетенов и их циклические аналоги практически не рассматривались.
Получение ненасыщенных несимметричных кетонов с общей формулой 2.1 всегда
усложняется образованием значительных количеств побочных продуктов, как
правило, это симметричные кетоны (2.1, R1=R2) или продукты с более сложной
структурой. Для исследования региоселективности взаимодействия бинуклеофилов с
изучаемыми несимметричными кетонами требовалось получить оптимальным способом
a-арилиденциклоалканоны, содержащие в альтернативном a-положении
дитиометиленовую группу. В опубликованной литературе описаны только
дитиоацетали циннамоилкетенов (производные ацетона) и некоторые их реакции.
a-Дитиометиленциклоалканоны (2.3) описаны только со свободным a-положением (см.
разд. 1.2.1). Лишь в ранней работе Туллера [28] описана конденсация
бензальдегида с бис(метилтио)метиленциклогексаноном, а реакционная способность
и селективность реакций на таких системах не изучалась вовсе.
В соответствии с одной из задач нашей работы - оптимизировать синтез
a-дитиометилен-aў-арилиденциклоалканонов, содержащих как различный по размеру
цикла кетон, так и различный дитиометиленовый фрагмент, были проведены
исследования по поиску наиболее рационального способа получения таких
соединений.
Общее направление синтеза дитиоацеталей a-оксокетенов основано на конденсации
соответствующих енолятов с сероуглеродом с последующим алкилированием
образующегося дитиолатного дианиона. Рассмотренные в литературном обзоре (см.
разд. 1.2) способы получения дитиометиленовых производных кетонов не являются
оптимальными для решения поставленной задачи. Общий недостаток этих методик
заключался в том, что выходы продуктов реакции были неустойчивыми, а высокая
реакционная способность a-дитиометиленциклоалканонов в таких условиях приводит
к существенным ограничениям по использованию этих методик в органическом
синтезе.
Среди описанных в последнее время универсальных методов получения дитиоацеталей
a-оксокетенов особого внимания заслуживает способ, описанный Виллемином [106].
Так, Виллемин и соавторы предложили использовать KF на активированном оксиде
алюминия для универсального синтеза дитиоацеталей кетенов. Этот способ был
опробован на различных кетонах, но хороший выход был получен лишь на хорошо
активированных системах (ацетофеноны, 1,3-дикетоны) [106, 107]. Наша проверка
показала недостаточную воспроизводимость результатов, повышенную
чувствительность к влаге, сложности с очисткой от исходных и побочных
соединений в случае исследуемых циклоалканонов.
Другим универсальным способом получения дитиометиленовых производных
циклоалканонов мог-бы служить способ, описанный Шааком и Сассоном [108]. В его
основе лежит одновременное добавление всех компонентов реакций присоединения и
алкилирования (диметилацетамид/NaH/CS2/CH3I). Реакции присоединения CS2 к
кетонам и последующего алкилирования дитиолатной соли очень экзотермичны.
Поэтому, при использовании симметричных кетонов в условиях этого метода в
реакционной смеси образуется большое количество побочных конденсированных
продуктов.
Cпособ дитиометиленирования метиленактивных соединений, в основе которого лежит
метод ион-парной экстракции (разд. 1.2.1), дает хорошие результаты на сильно
активированных кетонах и 1,3-дикетонах [33, 34, 109]. В нашем случае, как
универсальный метод дитиометиленирования циклоалканонов он малопригоден.
Известно, что реакционная способность циклических кетонов зависит от размера
цикла, по этой причине выход продуктов дитиометиленирования либо сильно
отличается для циклопентанона, циклогексанона и суберона, либо синтез возможен
лишь для одного из них. В этой связи оказалось рациональным подходить к
производным циклических кетонов разными путями.
В литературе описано получение циклопентанон-2-дитиокарбоновой кислоты
присоединением сероуглерода к циклопентанону в водном растворе едкого кали
(схема 2.1) [110]. Нами показано, что проведение дальнейших стадий синтеза
(алкилирование, и конденсация с альдегидом) без выделения промежуточных
продуктов 2.2 и 2.3a не только упрощает процесс, но и ведет к общему повышению
выхода соединений 2.6 (схема 2.1). Этим путем были получены и фурильные
производные 2.9а и 2.9b (см. рис. 2.1). При проведении аналогичной реакции для
циклогексанона и циклогептанона образуются интермедиаты другого строения. Так,
авторы работы [111] отмечают, что при использовании циклогептанона из
реакционной смеси были выделены спиротиазин (2.9) и 1,2-дитиолтион-3
(2.10) (в качестве среды использовался конц. раствор NH3). Подобные структуры
были выделены и для циклогексанона. Также нужно учитывать влияние
внутримолекулярной водородной связи, которая для циклогексанонового
производного 2.11 наиболее выгодна.
Проведение реакций симметричных кетонов в среде NaH/ДМФА осложняется большим
вкладом побочных процессов присоединения и конденсации. Для предотвращения
этого соответствующие дитиоацетали 2.7a-i мы получали дитиометиленированием
a-арилиденциклогексанонов 2.4. Блокирование одного активированного метиленового
звена дает возможность осуществлять присоединение сероуглерода в среде NaH/ДМФА
без участия затрудненных оснований. Алкилирование промежуточной дикалиевой соли
дитиометиленциклогексанона дигалогеналканами позволяет получать циклические
дитиоацетали: 1,3-дитиетаны, 1,3-дитиоланы и 1,3-дитианы (2