Синтез похідних хлоркарбоксилатів

Передача радикального приєднання атома галогену до алкену. Схема додавання алкільних похідних до похідних хлоркарбоксилатів. Хемоселективна реакція системи реагентів TiCl4-NEt3 на саліцилальдегіди. Опис процес гідрохлорування ацетиленових кислот.

Рубрика Химия
Вид реферат
Язык украинский
Дата добавления 09.05.2016
Размер файла 61,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

(Z)-Алкіл б-Cl-б,в-ненасичені складні ефіри отримують стереоселективно дегідробромуванням алкіл-б-Br-б-Cl-карбонової кислоти з LiCl-Li2CO3 в диметилформаміді. До того ж спостерігаються хороші виходи в даному методі синтезу (схема).

Схема. Дегідробромуванням алкіл-б-Br-б-Cl-карбонової кислоти з LiCl-Li2CO3 в ДМФ при температурі 700С

До LICl(2,4 ммоль) і Li2CO3 (0,55 ммоль) в трубку Шленка були додані ДМФ (2 мл) і алкіл-б-Br-б-Cl-карбонової кислоти (2 ммоль) в атмосфері N2. Суміш перемішували при температурі 700С протягом 3 годин. Опісля суміш розбавили водою (3 мл) і екстрагували сумішшю 1:4 диетиловий ефір \ петролейний ефір (30-500С) (2*3 мл). Органічні фази збирають, сушать над Na2CO3 і випаровують розчинник . Метил б-Cl-б,в- ненасичений ефір очищають шляхом перегонки. Вихід продукту становить 97%.[1995]

Передача радикального приєднання атома галогену (ХАТРА) метилового ефіру 2-бром-2-хлор-карбоксилату до алкену отримують з хорошими виходами шляхом каталітичної кількості залізної тирси в диметилформаміді \ 1,2-дихлороетані при температурі 800С в атмосфері аргону (схема).

Схема. Додавання метилового ефіру 2-бром-2-Cl-карбоксилатiв до алкенів при температурі 800С, 3,5 години.

Виходи становлять 99-100 %.[1996]

Для отримання кінцевого продукту змішували алкільне похідне
(0,2 ммоль) з адуктор (0,6 ммоль) і додавали як каталізатор RhCl(CO)(PPh3)2 (0,002 ммоль) розчинений в толуолі (0,5 мл) нагрівали при температурі 1100С протягом 10 годин (схема ). Отримали 2 продукти у співвідношеннях які вказані в таблиці.[1998]

Cхема. Додавання алкільних похідних до похідних хлоркарбоксилатів при використанні Rh, при 1100С, 10 годин.

Таблиця.

Хлороестерифікація термінальних алкінів

Алкін

Адукт

Вихід (1\2)

73 (97\3)

79 (100\0)

63 (>99\1)

64 (100\0)

Простий і ефективний метод для високо регио- і стереоспецифічного синтезу (Z)-3-хлоракрилат ефірів описаний. Використання термінальних ацетиленів і первинні, вторинні і третинні аліфатичні спирти як субстратів, реакції карбонілювання проводили при монооксиді вуглецю (1 атм) при кімнатній температура в присутності каталітичної кількості PdCl2 і 3 екв хлориду міді. Були отримані виходи (Z) -3-хлоракрилат ефірів в діапазоні від 30% до 72%. Результати показують, що полярність спирто-бензольного розчинника грає важливу роль в стереохімії продуктів. Стереоспецифічний синтез 3-хлоракрилатного похідного представлений на схемі .

Схема. Реакція фенілацетилену (1a) з MeOH (2а) при СО в присутності PdCl2 і CuCl2.

Попередні результати показали, що полярність розчинника (спирто-бензольного) може вплинути на відношення границі плинності і Z / E 3а. Таким чином, спробували додавати різні кількості метанолу, щоб змінювати полярність розчинника. Суміш фенілацетилену (1а, 102 мг, 1 ммоль) і метанолу (2a, 0,04 мл, 1 ммоль) піддають взаємодії в CO (1 атм) в бензолі (10 мл) при кімнатній температурі протягом 2 год у присутності PdCl2 (10 мг, 0,056 ммоль) і CuCl2 (269 мг, 2 ммоль) (вхід 1 в таблиці 1). Перетворення 1а було тільки 50%, і метил-3-хлор-3-фенілакрілат (3a) отримують в 20% виходом.[1999]

Взаємодія 2,3-ацетиленових кислот (1а-г) з тіонілхлоридом в ДМФ в м'яких умовах дали E, Z-3-хлор-2-алкенові кислоти (2а-г) або складних ефірів (3а-г) в залежності від взаємодії реакційної суміші з водою або спиртами. Вихід продуктів становив 85-90%(схема).

Схема.Гідрохлорування 2,3-ацетиленових кислот, з використанням тіонілхлориду в ДМФ як розчинника, при кімнатній температурі протягом 45 хвилин.

До розчину ацетиленового кислоти 1 (1 ммоль) в сухому ДМФА (1 мл) повільно додають тіонілхлорид (1,2 ммоль), підтримуючи температуру нижче 30°С. Після перемішування протягом 45 хв, надлишок хлористого тіонілу видаляли при зниженому тиску. Залишок виливають на лід і отриманий водний розчин екстрагують диетиловим ефіром. Органічний шар був потім промитий водою, сушать над безводним Na2SO4, фільтрували і концентрували під вакуумом з отриманням суміші відповідних алкенових кислот (2а). У разі складних ефірів (3а) були проведені аналогічні процедури, що і для 3-хлор-2-алкенових кислот. Але після видалення тіонілхлориду, додавали н-пентан (3 мл), а потім відповідний спирт (4 ммоль). Опісля виділену суміш з відповідними складними ефірами отримували з високим ступенем чистоти і подальше очищення було не потрібне. Суміші Е, Z-кислоти розділяли за допомогою колонкової хроматографії на основі силікагелю, з n-гексан і етилацетату як елюент (80: 20). Для E,Z-ефірних сумішей були використані аналогічні процедури, елюент n-гексан і EtOAc (97: 3). [2002]

Ще один простий у виконанні синтез Е і Z 3-хлоро-2-естерів і кислот, по реакції 2,3-ацетиленових кислот з оксалілхлоридом в ДМФ з подальшою обробкою відповідного 3-хлор-2-пропеоніх хлоридного похідного з спиртами і водою (схема).

Схема 1. Умови (1) DMF 00C і (COCl2); (2) H2O; (3) н-пентан і алкоголь,6 годин, к.т.

Таблиця 1.

E,Z-3-хлор-2-алкенові кислоти 2а-з і складні ефіри 3а, отримані відповідно до схеми.

Сполука

3-хлоро-2-лкенові кислоти і естери

Вихід, %

75

88

80

75

До розчину ацетиленової кислоти 1 (2 ммоль) в сухому ДМФ (1,5 мл) охолодженого до 00C повільно додавали оксалілхлорид (4.1mmol). Після перемішування протягом 45 хв реакційну суміш виливали на лід і отриманий водний розчин екстрагують диетиловим ефіром або дихлорметаном. Органічний шар потім промивають водою, сушать над безводним Na2SO4, фільтрують і концентрують під вакуумом з отриманням суміші відповідної алкенової кислоти (2а-с).

В випадку ефірів (3а), після перемішування протягом 45 хв., додають н-пентан (3 мл), а потім етанол (4 ммоль) з додатковим перемішуванням при кімнатній температурі протягом 6 ч. Cуміші поділяли за допомогою колонкової хроматографії на силікагелі, з н-гексан і етилацетат як елюент, (80: 20) і (75: 25), відповідно.[2004]

Ще одним методом синтезу (Z)-3-галоакрилатів є синтез в присутності каталітичного PdX2 і 5 еквівалентів CuX2 (Х=Cl, Br), термінальних алкінів, які були карбонільовані в результаті чого отримували потрібні нам продукти з хорошими виходами. Також було відзначено що на активність каталізаторів безпосередньо впливав розчинник і найкращі виходи були отримані в гексан\етилацетаті(таблиця).

Таблиця 2.

PdBr2-каталітичне карбонілювання термінальних алкінів

Сполука

Алкін

Алкоголь

Вихід, %

d

MeOH

66

e

MeOH

93

MeOH

82

e

n-BuOH

52

i-PrOH

75

c

t-BuOH

46

MeOH

76

i-PrOH

68

MeOH

71

Умови: якщо не вказано інше, умови реакції були наступними: a)1 (1 ммоль), PdBr2 (5 моль%), CuBr2 (5 екв), СО (1 атм,бульбашки), спирт (0,2 мл), і DCE (10 мл) протягом 5 годин при кімнатній температурi. b) 2d (0,4 мл). d) реакція не була чистою. Суміш (Z)-10 і (Е)-10 було отримано з 66% виходом,і співвідношення становило 1: 1 (визначено аналізом GC і ЯМР 1Н). e) cпирт (0,1 мл).[2005]

Нижче представлений ще один метод отримання б-галогенакрилатів. Потенціал цього методу в збільшенні масштабу операцій проілюстровано в таблиці.

Таблиця .

Ti (IV) -опосередковани стереоселективний синтез (Z)-б-хлор, (Z) -б-фтор, і (Z) -б-йодакрилатів

Сполука

Альдегід

Акрилат

Вихід %

1

3a

4a

98

99

98

2

2b

3b

4b

99

98

98

3

2c

3c

4c

98

98

98

4

2d

3d

4d

100

98

98

5

2e

3e

4e

98

98

98

Умови: альдегід ( 1,0 екв), б-галогенацетат ( 1,1 екв), TiCl4 (1,2 екв.), Et3N (2,0 екв.), 2-4 години.

Фенільні гідрокси групи при дії основ можуть вступати в реакію з алкілгалогенідом, що призводить до О-алкілювання продуктів з допомогою SN2 реакції. І навпаки безпрецедентна хемеоселективність спостерігалась при використанні саліцилового альдегіду, якого вводили в реакцію з метилбром ацетатом в присутності системи реагентів TiCl4- Et3N, після чого отримали бажаний продукт (схема)

Схема . Хемоселективноа реакція системи реагентів TiCl4-NEt3 на саліцилальдегіді.

атом хлоркарбоксилат алкен кислота

Методика синтезу. До розчину альдегіду (0,01 моль) і б-галоацетату (0,011 моль) в DCM (15 мл) в атмосфері азоту був доданий TiCl4 (0,012 моль, 1,0 М в DCM) у вигляді крапель з інтервалом додавання 10 хвилин. Потім отриману суміш перемішують при кімнатній температурі протягом 30 хв. До цього розчину додають Et3N (0,02 моль) краплями, протягом 10 хвилин при підтримці температури реакційної суміші не нижче 300С. отриману коричневу суміш потім перемішують при кімнатній температурі протягом 2-5 год. Коли реакція завершилась, суміш розбавляють DCM (20 мл) і промивають 1,0 н водним розчином HCl (15 мл) і водою. Органічну фазу сушать над Na2SO4. Розчинник видаляли при зниженому тиску і сирий продук пропускали через шар діоксиду кремнію, в результаті чого отримали бажаний продукт.[2013]

Список використаної літератури

1. Stereoselective Dehydromination of Alkyl б-Br-б-Cl-Carboxylates / Luca Forti, Franco Ghelfi, Ugo M. Pagnoni.//Tetrahedron Letters. - Vol. 36. - Nb. 17. - 1995. - P. 3023-3026.

2. Fe0 Initiated Halogen Atom Transfer Radical Addition of Methyl 2-Br-2-Cl-Carboxylates to Olefins / Luca Forti, Franco Ghelfi, Ugo M. Pagnoni.//Tetrahedron Letters. - Vol. 37. - Nb. 12. - 1996. - P. 2077-2078.

3. The First Example of Rhodium(I)-Catalyzed Regioand Stereoselective Chloroesterification of Alkynes with Chloroformate Esters / Ruimao Hua, Shigeru Shimada, and Masato Tanaka.// Journal of the American Chemical Society. - Vol. 120. - 1998. - P. 121365-12366.

4. Novel Stereospecific Synthesis of 3-Chloroacrylate Esters via Palladium-Catalyzed Carbonylation of Terminal Acetylenes / Jinheng Li, Huanfeng Jiang, Aiqun Feng, and Lanqi Jia.// Journal of Organic Chemistry- Vol. 64. - 1999. - P. 5984-5987.

5. Hydrochlorination of 2,3-Acetylenic Acids with Thionyl Chloride in Dimethylformamide / Neudo A. Urdaneta, Julio C. Herrera, Jose' Salazar, and Simoґn E. Lo'pez.// Synthetic Communications - Vol. 32. - Nb. 19. - 2002. - P. 3003-3009.

6. A Facile Synthesis of (E,Z)-3-Chloro-2-propenamides, Acids, and Esters from 2,3-Acetylenic Acids with Oxalyl Chloride in DMF / Neudo A. Urdaneta, Julio C. Herrera, Jose' Salazar, and Simoґn E. Lo'pez.// Synthetic Communications - Vol. 34. - Nb. 4. - 2004. - P. 657-664.

7. General and Selective Synthesis of (Z)-3-Haloacrylates via Palladium-Catalyzed Carbonylation of Terminal Alkynes / Jin-Heng Li, Shi Tang, and Ye-Xiang Xie.// Journal of Organic Chemistry - Vol. 70. - Nb. 2. - 2005. - P. 447-479.

8. Titanium mediated olefination of aldehydes with б-haloacetates: an exceptionally stereoselective and general approach to (Z)-б-haloacrylates / John Kallikat Augustine, Agnes Bombrun, Srinivasa Venkatachaliah, Anandh Jothi.// Organic &Biomolecular Chemistry - Vol. 11. - 2013. - P. 8065-8072.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.