Карбо- и гидродегалогенирование функционализированных ди- и полигалогеноциклопропанов

• Автор: Тверезовский, Вячеслав Витальевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 с. : ил.

Содержание.
Список сокращений
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
2.1. Внедрение циклопропилидена в С-Н связь
2.2.1. С-Н связь не активирована соседним гетероатомом
2.3.2. С-Н связь активирована соседним гетероатомом
2.2. Литературные синтезы (23,3/?, 45)-3,4-метанопропина
2.3. Парциальное и полное гидродегалогенирование галогеноциклопропанов
2.3.1. Гидриды металлов
2.3.1.1. Трибутилоловогидрид
2.3.1.2. Апюмогидрид лития, бис(2-метоксиэтокси)алюмогидрид натрия (БМЕАН)
2.3.1.3. Борогидрид натрия
2.3.1.4. Гидрид натрия
2.3.1.5. Комплексный гидрид ванадия
2.3.1.6. Комплексный гидрид молибдена
2.3.2. Соединения азота, фосфора и серы
2.3.2.1. Гидразин-гидрат в присутствии никеля Ренея
2.3.2.2. Фосфорорганические соединения
2.3.2.3. Серосодержащие соединения
2.3.3. Металлы

2.3.3.2. Щелочные металлы
2.3.3.3. Магний, алюминий
2.3.4. Литий- и магнийорганические соединения
2.3.5. Соединения переходных металлов в низкой степени окисления
2.3.5.1. Соединения марганца (II)
2.3.5.2. Соединения ванадия
2.3.5.3. Соединения хрома (II)
2.3.5.4. Соединения металлов подгруппы железа
2.3.5.5. Соединения металлов подгруппы титана
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Синтез исходных соединений
3.1.1. Функционализированные циклопропаны
3.1.2. Литий- и магнийорганические соединения
3.1.3. Другие исходные соединения
3.2. Разделение и синтез энантиомеров функционализированных циклопропанов
3.2.1. Разделение спирта (±)-5 на энантиомеры и определение их абсолютной конфигурации через диастереомерные а-Л-глюкопиранозиды
3.2.1.1. Разделение спирта (±)-5 на энантиомеры
3.2.1.2. Определение абсолютной конфигурации спиртов (+)-5* и (-)-5*
3.2.2. Синтез и попытка энзиматического расщепления соединения (36*)

3.2.3. Разделение (±)-2,2-дибромоциклопропанкарбоновых кислот на энантиомеры через диастереомерные соли с (+)-дегидроабиетиламином
3.2.3.1. Очистка (+)-дегидроабиетиламина
3.2.3.2. 2,2-Дибромо-1-метилциклопропанкарбоновые кислоты (Л)-4* и (Б)-4*
3.2.3.3. 2,2-Дибромоциклопропанкарбоновые кислоты (Л)-6* и (5)-6*
3.2.4. Синтез транс-2-бромоциклопропанкарбоновых кислот
3.2.5. Синтез энантиомерно чистых функционализированных циклопропанов
3.2.6. Определение абсолютной конфигурации и энантиомерного избытка синтезированных хиральных функционализированных циклопропанов
3.3. Карбодегалогенирование ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ ДИБРОМОЦИКЛОПРОПАНОВ
3.3.1. Синтез эндо-4-Я-1-метил-3-оксабицикло[3.1.0]гексанов
3.3.2. Синтез 3-азабицикло[3.1.0]гексанов
3.3.2.1. (1/?, 53)-1,4-Диметил-4-фенил-3-азабицикло[3.1.0]гексан (69*)
3.3.2.2. М-трет-Бутоксикарбонил-экзо-4-К-3-азабицикло[3.1.0]гексаны 72* и 75*
3.3.2.3. М-Бензил-энбо-4-фенил-3-азабицикло[3.1.0]гексаны 80* и 84*
3.3.3. Синтез аналогов (2Б, ЗИ, 48)-3,4-метанопролина
3.3.4. Синтез (2Э, ЗЛ, 4Б)-3,4-метанопролина (104). Механизм карбодебромирования функционализированных 2,2-дибромоцикпопропанов
3.3.5. Внутримолекулярное дебромоацилирование производных гем-дибромоциклопропана
3.3.6. Хиральные циклопропаны, синтезированные в данной работе
3.4. ГИДРОДЕГАЛОГЕНИРОВАНИЕ МОНО- И ПОЛИГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ
3.4.1. Препаративное восстановление ди- и полигалогеноциклопропанов
3.4.2. Исследование механизма реакции гидродегалогенирования
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Синтез исходных соединений
4.1.1. Функционализированные циклопропаны
4.1.1.1. Метиловый эфир 2,2-дибромо-1 -метилциклопропанкарбоновой кислоты(1)
4.1.1.2. 2,2-Дибромо-1,1-диметилциклопропан (2и)
4.1.1.3. 2,2-Дибромо-1-винилциклопропан (3)
4.1.1.4. 2,2-Дибромо-1-метилциклопропанкарбоновая кислота (4)
4.1.1.5. 2,2-Дибромо-1-метилциклопропил-1-метанол (5)
4.1.1.6. 2,2-Дибромоциклопропанкарбоновая кислота (6)
4.1.1.7. Аллиловый эфир 2,2-дибромо-1-метилциклопропил-1 -метанола (7*)
4.1.1.8. Циннамиловый эфир 2,2-дибромо-1-метилциклопропил-1-метанола (8*)
4.1.1.9. Пропаргиловый эфир 2,2-дибромо-1-метилциклопропил-1-метанола (9*)
4.1.2. Литий- и магнийорганические соединения
4.1.2.1. Метиллитий (10)
4.1.2.2. Раствор этилмагнийбромида в эфире (11)
4.1.2.3. Раствор бут-2-илмагнийбромида в эфире (12)
4.1.2.4. Раствор фенилэтилмагнийбромида в эфире (13)
4.1.2.5. Раствор З-дейтеропент-З-илмагнийбромида в эфире (14)
4.1.2.6. Раствор 1,1,1,3,3,3-гексадейтеропроп-2-илмагнийбромида в эфире (15)
4.1.2.7. Раствор этилмагнийбромида в тетрагидрофуране (16)
4.1.2.8. Раствор фенилэтилмагнийбромида в тетрагидрофуране (17)
4.1.2.9. Раствор фенилэтилмагнийбромида в тетрагидрофуране-бв (18)
4.1.2.10. Раствор этилмагнийбромида в анизоле (19)
4.1.2.11. Раствор фенилэтилмагнийбромида в анизоле-б3 (20)

4.1.3. Другие исходные соединения
4.1.3.1. Циннамилбромид (21)
4.1.3.2. З-Хлоропропин (22)
4.1.3.3. (Е) - Оксим бензальдегида (23)
4.1.3.4. Хлорид бензгидроксамовой кислоты (24)
4.1.3.5. З-Дейтеропентан-З-ол (25)
4.1.3.6. З-Бромо-З-дейтеропентан (26)
4.2. Разделение и синтез энантиомеров функционализированных циклопропанов
4.2.1. Разделение спирта (±)-5 на энантиомеры и определение их абсолютной конфигурации через диастереомерные а-0-глюкопиранозиды
4.2.1.1. 1-0-(2,2-Дибромо-1-метилциклопропилкарбинил)-0-глюкопиранозид (28*)
4.2.1.2. 1-0-(2,2-Дибромо-1-метилциклопропилкарбинил)-2,3,4,6-тетра-(0-ацетил)-0-глюкопиранозид (29*)
4.2.1.3. 1-а-2,3,4,6-Пента-(0-метил)-0-глюкопиранозид (30)
4.2.1.4. 2,3,4,6-Тетра-(0-метил)-0-глюкопиранозид (31)
4.2.1.5. 1-0-(2,2-Дибромо-1-метилциклопропилкарбинил)-2,3,4,6-тетра-(0-метил)-0-глюкопиранозиды (32*-35*)
4.2.1.6. (5)-2,2-Дибромо-1-метилцикпопропил-1-метанол [(5)-5*]
4.2.1.7. (Я?)-2,2-Дибромо-1-метилциклопропил-1 -метанол [(7?)-5*]
4.2.2. Синтез и попытка энзиматического расщепления соединения (36*)
4.2.2.1. 2,2-Дибромо-1-бутироксиметил-1-метилциклопропан (36*)
4.2.2.2. Попытка энзиматического расщепления соединения (36*)
. 4.2.3. Разделение (±)-2,2-дибромоцикпопропанкарбоновых кислот на энантиомеры
через диастереомерные соли с (+)-дегидроабиетиламином
4.2.3.1. Ацетат (+)-дегидроабиетиламина (37)
4.2.3.2. (+)-Дегидроабиетиламин (38)
4.2.3.3. Соль кислоты (Д)-4 и (+)-дегидроабиетиламина (39*)
4.2.3.4. (5)-2,2-Дибромо-1-метилциклопропанкарбоновая кислота [(8)-4*]
4.2.3.5. (К)-2,2-Дибромо-1-метилциклопропанкарбоновая кислота [(Я?)-4*]
4.2.3.6. Соль кислоты (3)-6 и (+)-дегидроабиетиламина (40*)
4.2.3.7. (5)-2,2-Дибромоциклопропанкарбоновая кислота [(5)-6*]
4.2.3.8. (Е)-2,2-Дибромоциклопропанкарбоновая кислота [(Е)-6*]
4.2.4. Синтез транс-2-бромоциклопропанкарбоновых кислот
4.2.4.1. 2(Е)-Бромо-1(5)-метилциклопропанкарбоновая кислота (41*)
4.2 4.2. 2(Е)-Бромо-1(8)-циклопропанкарбоновая кислота (42*)
4.2.5. Синтез энантиомерно чистых функционализированных циклопропанов
4.2.5.1. Хлорангидрид (5)-2,2-дибромо-1-метил циклопропан карбоновой кислоты [(Э)-43*]
4.2.5.2. Хлорангидрид (7?)-2,2-дибромо-1-метилциклопропанкарбоновой кислоты [(Р)-43*]
4.2.5.3. Хлорангидрид (5)-2,2-дибромоциклопропанкарбоновой кислоты [(5)-44*]
4.2.5.4. Хлорангидрид (Я?)-2,2-дибромоцикпопропанкарбоновой кислоты [(Е)-44*]
4.2.5.5. (5)-2,2-Дибромо-1-метилциклопропил-1-метанол [(8)-5*)
4.2.5.6. (Я)-2,2-Дибромо-1-метилцикпопропил-1-метанол [(Я?)-5*]
4.2.5.7. (5)-2,2-Дибромоциклопропил-1-метанол [(5)-45*]
4.2.5.8. (Е)-2,2-Дибромоциклопропил-1-метанол [(Й)-45*]
4.2.5Г9. (в)-2,2-Дибромо-1-метил-1-(л-толуолсульфонилоксиметил)циклопропан [(Д)-46*]
4.2.5.10. (5)-2,2-Дибромо-1-(л-толуолсульфонилоксиметил)циклопропан [(5)-47*]
4.2.5.11. Метиловый эфир (5)-2,2-дибромо-1-метилциклопропанкарбоновой кислоты [(5)-7*]
4.2.5.12. Метиловый эфир (Я)-2,2-дибромо-1-метилциклопропанкарбоновой кислоты [(Я?)-7*]
4.2.5.13. Метиловый эфир (5)-2,2-дибромоциклопропанкарбоновой кислоты [(5)-48*]
4.2.5.14. Метиловый эфир (7?)-2,2-дибромоциклопропанкарбоновой кислоты [(/?)-48*]
4.2.5.15. (5)-2,2-Дибромо-1-бромометил-1-метилциклопропан {(5)-49*]

Вг АІ(Нд), 2-5% р-р №ОН Н Вг „
В метаноле -РІП*8 /о’76 (99)
ЛЛг ЗчГкипячение * іЛЬг ГЛ 76%, 63:37

З ч, кипячение Мд(Нд), ТГФ-метанол
'Вг 20 мин, кипячение

Вг К
(100)
/ Ц=РЬ, 87%, 84:16 (Ю1)
Л'Д Н=л-С4Нд, 85%, 66:34
Гидродегалогенирование гем-бромохлороциклопропанов (как и гем-бромофтороциклопропанов) порошком магния, полученного восстановлением безводного хлорида магния(И) металлическим калием, не отличается хемоселективностью (схемы 102,103) [82].

СІ Мд, ТГФ

-50 ч- -40°С, 6-8 ч

17%, эндо:экзо: =54:46

нН 33%,
эндо:экзо= Н =6:94
(102)

Вг Мд, ТГФ

-50 ч- -40°С, 6-8 ч

26%,
эндо:экзо=
=16:84

31%,
эндо:экзо=
=5:95
(103)
Все эти методы применялись в основном для восстановления моно-бромоциклопропанов. В то же время, было показано, что магний в ТГФ [81] и алюминий в 5%-ном растворе гидроксида натрия в метиловом спирте [80] способны восстанавливать дибромоциклопропаны с высокими выходами без образования алленов. Предполагается, что гидродегалогенирование с помощью щелочных, щелочноземельных металлов и алюминия проходит через стадию образования циклопропил-радикала, по механизму, подобному восстановлению цинком, или через стадию образования промежуточного металлоорганического соединения.
Известны примеры гидродегалогенирования электрохимически на поверхности ртути [83-86]. В этом случае получают в основном цис- (или экзо-) галогеноциклопропаны.