Получение изопреноидов и реакции их аллильной системы в синтезе монотерпенов с модифицированным углеводородным скелетом

• Автор: Хомишин, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Глава 1. Литературный обзор
1.1 Реакции 1,3-Диенов с нуклеофилами
1.2. Реакции 1,3-диенов с алифатическими аминами
1.3 Бифазный катализ реакций теломеризации 1,3-диенов
1.4 Двухстадийный синтез теломеров изопрена с аминами
1.5 Реакции теломеров 1,3-диенов
1.5.1. Получение биологически активных соединений на основе
теломеров 1,3-диенов
1.5.2 Методы синтеза терпеновых соединений с увеличенной
основной углеводородной цепью
1.5.2.1 Увеличение углеводородной цепи на два 49 углеродных атома
1.5.2.2 Методы синтеза соединений, с увеличенной на 3-5 62 атомов углерода монотерпеновой структурой
Глава 2. Обсуждение результатов
2.1 Получение а-замещенных декадиеновых кислот на основе 70 теломеров 1,3-диенов с С-нуклеофилами
2.2 Теломеризация изопрена с пиперидином в присутствии 76 гетерогенных каталитических систем
2.3 Получение монотерпениламмониевых солей
2.4 Аллильное алкилирование замещенных малоновых эфиров 103 монотерпенилтриалкиламмоний галогенидами
2.5 Перегруппировка Коупа Ы-терпенил, И-аллил, N,14- 111 диалкиламмоний бромидов
2.6 Получение простых эфиров, содержащих терпеновый 116 заместитель
2.7 Биологические испытания терпениловых эфиров (146а-в)
Глава 3. Экспериментальная часть
Выводы
Литература
Приложение

Терпеноиды (изопреноиды) - обширный класс соединений природного происхождения с регулярным строением углеводороного скелета, образованным сочетанием изопреновых единиц (правило Ружички). По числу изопреновых единиц в составе углеводородного скелета терпеноиды подразделяют на монотерпены С10Н16, образованные сочетанием двух изопреновых единиц; сесквитерпены С15Н24, состоящие из трех изопреновых звеньев; дитерпены С20Н32, т.д. Такая классификация, когда за основу была взята структура из двух изопреновых единиц, сложилась исторически, поскольку до недавнего времени минимальная терпеновая структура, выделенная из природного сырья, имела состав СюН16.
Терпеноиды, ранее выделяемые только из растительного сырья, проявляют разнообразную биологическую активность, в том числе лекарственную. Современное производство изопреноидов базируется либо на использовании природного сырья, либо является многостадийным и дорогостоящим синтетическим процессом.
Производство изопреноидов включает:
1) химическую переработку натуральных эфирных масел;
2) химические методы переработки скипидаров;
3) синтетические методы построения полиеновой цепи по реакциям Фаворского, Кэррола, Излера, Реформатского и др.
В Японии реализовано промышленное малотоннажное производство гераниламина при анионной теломеризации мирцена с диэтиламином. Существенным недостатком такого метода является образование в большом количестве щелочных сточных вод и необходимость использования взрывобезопасного оборудования при работе со щелочными металлами [1].

В последние десятилетия в лабораториях разрабатывается альтернативный метод синтеза изопреноидов на основе теломеризации изопрена с нуклеофилами в присутствии комплексов переходных металлов.
Использование в процессе теломеризации бутадиена и изопрена -низкокипящих фракций нефтеперегонной промышленности - позволяет повысить рациональность и эффективность использования нефтяного сырья и многотоннажных продуктов нефтехимии.
Теломеризация 1,3-диенов с нуклеофилами, катализируемая
комплексами палладия, приводит к образованию теломеров при реакции двух молекул 1,3-диена и одной молекулы нуклеофила [2-11]. Если в качестве 1,3-диена используется бутадиен, в реакции образуются 1-замещенные октадиены: 2-Е и (1) и 3-замещенные октадиены-2,7 (2) (Схема 1).
Схема
Использование в теломеризации изопрена приводит к синтезу соединений, являющихся изомерами природных монотерпенов. При этом образуется смесь 1-замещенных диметил октадиенов -2Е,7 (3)-(6) и 3-замещенных диметилоктадиенов-2,7 (7)-(10) - по строению
углеводородной цепи являющимися изомерами монотерпенов. Изомеры (3) и (6) имеют 2,6-диметилоктановый скелет, характерный для природных изопреноидов (Схема 2).

умеренные. Поэтому для синтеза алкилмалоновых эфиров в последнее время используются разнообразные методы современного органического синтеза.
В 2010 году вышел обзор [110] по использованию ионных жидкостей в различных органических реакциях, в частности обсуждается алкилирование малонового, ацетоуксусного и циануксусных эфиров галогенмонотерпеноидами с последующим внедрением в а-положение объемных заместителей в растворе ионных жидкостей [Ьппт][Вр4] и [Ьппт][РР6], в присутствии таких оснований как Ыа2С03, К2С03 и 1лОН’Н20. Сообщается, что последовательный синтез в растворе ионных жидкостей, представленный на Схеме 34, приводит к увеличению выхода целевого продукта на 10-20%.
R' = C02Et, С(0)Ме, CN
R" = Су, (CH2)3NMe2
Base = К2С03, Na2C03, LiOH Н20
Hal = Cl, Вг
n = 1,
Схема
В работе [26] были получены (поли)пренилуксусные кислоты при алкилировании малонового и ацетоуксусного эфиров геранил- и фарнезилгалогенидами в растворе ионной жидкости гексафторфосфата 1-бутил-3-метилимидазолия ([dmim][PF6]). Использование ионной жидкости позволило провести реакцию в присутствии К2С03 вместо обычно применяемых щелочных металлов и их алкоголятов для генерирования анионов СН-кислот. Это позволило получить соответствующие производные изопреноидных кислот с выходами 53-70%. Авторы