Ациклические @ -изопреноидные кетоацетали в качестве синтонов полипренолов

 

Ациклические 2-изопреноидные кетоацетали общей формулы где . п 1-5, в качестве синтонов полимернолов. (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю Of) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3359204/23-04 (22) 18.09. 81 (46) 30. 12. 83. Бюл. Р 48 (72) В. Н. Одино-:,"ов, Г. A. Толстиков, D. К. Игнатюк, В. П. Кривоногов, Ф. Х. Ситникова, A. М. Моисеенков, Н.Я Григооьева и О.A. Пинскер (71.) Институт химии Башкирского филиала AH СССР и Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского (53) 547.444(088.83 (56) 1.. Yukawa Y. Hanafusa Т. FujiK, Stereoselektive S nthesis of

Nегоl. Bull. Chem. $ос Japan, ч. 37, 1964, р. 158.

2. Corey Е.Y. Katzenellenbogen, Posner Н. Л New sterepspecific Synthesis Trisubstituted 0lefins. Stereospecific synthesis of Farnesol ° - .

Х. Ашег. Chem. Soc. 1967, v.89. р. 4245. (54) АЦИКЛИЧЕСКИЕ Z,--ИЗОПРЕНОИДНЫЕ

КЕТОАЦЕТАЛИ В КАЧЕСТВЕ CHHTOHOB ПОЛИПРЕНОЛОВ (57) Ациклические 2 -изопреноидные кетоацетали общей формулы

t где . n = 1-5, в качестве синтонов полимернолов.

1026415

Изобретение относится к новым химическим соединениям, а именно к ациклическим Z -изопреноидным кетоацеталям общей формулы

О (Т)

1О где и =1-5, . в качестве синтонов полипренолов. укаэанные соединения и их свойства в литературе не описаны.

Фи зиологически акти вные полипренолы содержатся в природных источниках (главным образом в микроорганизмах) в малых концентрациях. Химический синтез этих веществ требует создания изопреноидной цепи, .содержащей три- и более Z --двойных свя- - 20 зей. Последовательно многостадийное наращивание изопреноидной цепи при тщательном контроле.стереохимии при построении тризамещенных двойных свя. зей весьма трудоемко. 25

Например, синтез С -изопреноидного спирта, нерола, и сходя из 6-метилгептен-5-ина-1 (1 ) состоит иэ

9 стадий.И --органическое производное (tl ) при взаимодействии с формальдегидом дает ацетиленовый спирт, карбонилирование которого с помощью карбонила никеля с последующей этерификацией введенной карбоксильной группы и защитой оксигруппы в виде тетрагидропиранового эфира приводит к ключевому продукту этого синтеза1-тетрагидропиранилокси-3-карбоэтоксиоктадиену-2(E )б, còåðåîспецифическое восстановление карбоэтоксиль ной группы в последнем до метила 40 (3 стадии ) и омыление тетрагидропи-. ранового эфира дают нерол. Наращивание одного Z -изопреноидного звена по другому методу (2 J, использованному для синтеза Е,Е-фарнезола, 45 включает 5 стадий.

Синтез высших пренолов efqe более сложен. Поэтому использование d,,Со—

-бнфункциональных изопреноидных блоков, содержащих несколько готовых иэопреновых звеньев, существенно упрощает задачу синтетического получения полипренолов.

Целью изобретения является обеспечение возможности получения полипренолов по упрощенной схеме.

Предлагаются новые ациклические

2 -изопреноидные кетоацетали формулы 1.

Предлагаемые соединения могут служить удобными синтонами для получения различных изопреноидных соединений, например полиизопреноидных кислот.и спиртов, обладающих противоязвенным и гипотенсивным действием.

Конденсацией, например, диметилацеталя 4,8-диметил-12-оксо-4, 8-тридекадиен-1-аля (n =2 в формуле 1) с литиевым производным этилового эфира триметилсилилуксусной кислоты в тетрагидрофуране с выходом 84% получают смесь 12 (Z) и 12(Е )-изомеров диметилацеталя 4,8,12-триметил-13-карбэтокси-4 (Z), 8(ZJ 12

12-тридекатриеналя-1, восстановление которого литием в жидком аммиаке и этаноле дает с выходом 70% диметилацеталь 4,8,12-триметил-14-окси-4(Z), 8(Z)-тетрадекадиеналя-1, т.е. позволяет в две стадии ввести сразу 2 изопреноидных звена. Последующий гидролиз диметилацеталя и сочетание образовавшегося альдегида с изопропилтрифенилфосфораном приводят с выходом 50% к целевому соединению, идентичному известному Cg -полипренолу.

По аналогичной схеме могут быть превращены в соответствующие С2

Сэо CзБ полипренолы друrHe пред лагаемйе кетоацетали (n =3-5 в формуле 1 ).

Способ получения новых ациклических Z -иэопреноидных кетоацеталей весьма прост и принципиально отли-. чается от известных способов получения подобных функциональных иэопре ноидов тем, что позволяет сразу вводить 2-5 изопреноидных звена.

Способ получения ациклических 2-изопреноидных кетоацеталей заключается в том, что продукты оэонолитического расщепления (Z/ -полиизо.прена (каучук СКИ-3) после гидрирования над катализатором Линдлара обрабатывают насыщенным (2,52, 6 вес. % ) раст вором хлори стого аммония в абсолютном метаноле при комнатной температуре в течение 3 суток, Последующая вакуумная перегонка образовавшихся 7 -изопреноидных кетоацеталей дает индивидуальные изопреноидные соединения с числом изопреновых звеньев и =1())) 2(Ф)

3 (IV ) 4 (v) и 5 (У!), Выходы соединений ()) -vl) составляют 30, 16; 6, 4 и 3% соответственно.

Схема синтеза:

Пример 1. Смесь олигомерных

2 -изопреноидных кетоальдегидов (21,4 г) растворяют при размешива1026415

ИК" спектр (4, см- : 845, 1060, 1080, 1115, 1130, 1165, 1365, 1380, 145 5 1665, 1720, 3040. ПМР- спектр (ол, м.д. ): 1,6 с (6Н, СНзС=С), 1, 82-2, 12 м (1ОН, СН ), 1, 95 с (ЗН, СН C=O 1 2, 2 т (2Н, СН C=O

=4 Гц); 3,15 с (бН, ОСН ), 4,17 т (1Н, ОСНО, 3 = 5,5 Гц), 50 м 60 (2Н, СН=С).

Масс-спектр: ютт)е (3,%): 282 (М+, 0,03), 251 (М+-ОСН3, 1,21), 218 (М+М -2СНзОН, 1,21), 192 {М -90, 1,82)

161 (2,73 1, 160 (2,58), 125 (1,21), 65 нии в 100 мл абсолютного метанола, насыщенного сухим хлористым амчонием, и оставляют на 3 суток. Затем добавляют 2 мл метилата натрия и упаривают в вакууме. Остаток об.рабатывают эфиром (2 ° 100 мл), фильтруют и фильтрат промывают 5%-ным раствором ))а2СОЗ (2 30 мл1, водой (3 100 мл ), затем сушат над И 50 .

После упаривания получают 15,1 r смеси олигомерных Z -изопреноидных кетоацеталей, которую перегоняют в вакууме, получая диметилацеталь

4-метил-4-оксопентан-1-аля {0,6 г, или 3, 6%, т. кип. 38-40 С/О, 05 мм рт. ст. и> 1,4260) и целевые ацикли- f5

20 ческие 2 -изопреноидные кетоацетали ()1 -Vl) .

Диметилацеталь 4-метил-8-оксо-4 (2 )-нонен-1-аля ())), 4,9 г (29,7%) 1 т. кип. 9 4-9 5 С/О, О 4 мм рт. ст.

) р 1 4545 ° ИК-спектр (V, см ):

845, 1060, 1080, 1115, 1130, 1165, 1365, 1380, 1555, 1665, 1720, 3040.

ПМР-спектр (c9. м.д., в ССР4, внутренний стандарт — ГДМС): 1,6 с (ЗН, СИ С = С), 1082-2,12 м (6Н,СН )

1, 96 с {ЗН, СН эС=О), 2, 2 т (2Н, СИ С=

=C, ) 4 Гц), 3, 15 с (6Н, ОСН3), 4,17 т (1Н, ОСОН, 3 5,5 Гц), 5 0 м (1Н, CH=C ).

Масс-спектр в/е { Э, % ): 213 (М -Н

О, 42 ), 182 (И+-СН ЗОН, 1, 1 ), 150 (М -2СНзОН, 8, 341, 124 (М -90,8,34), 109 (9,7), 107 {10,41, 93 (16,0), 75 (СН ОСНО СН з, 41,61, 43 {1001.

Найдено,%: С 66,89, Й 10,40, ОСН 28, 34, C=C 11,90.

С,2) О Э °

Вычйслено,%: С 67,25, Н 10,35, ОСН 28, 96, G=C 11, 21.

3 иметилацеталь 4, 8-диметил-12-ок- 40 со-4 2, 82-тридекадиен-1-аля (9 )

2,6 г (15,8% ), т. кип. 114116 С/О, 01 мм рт. ст.; и 1, 4685, время удерживания " относительно сое динения (й) на хроматограмме 1,6

f ÃÆÕ-анализ выполняли на приборе

"Chrom=4", неподвижная фаза — силиконовая жидкость 9Е=ЗО (5%) на хроматоне М-AW -ДМС5 (0,2-"

0,25 мм 1, рабочая температура 150300 С (14 град/мин ); газ-носитель— гелий, скорость 50 мп/мин.).

124 {7,4), 93 (42,5), 74 (33,4), 43 (100) .

Найдено,%: С 72,43, H 10,64;

ОСН э 22, 20, C=C 17, 8.

1 30 3

Вычислено, %: С 72, 30, Н 10, 70;

ОСНОВ 21,97, С=С 17,0.

Диметилацеталь 4,8,12-триметил-16-оксо-42, 82, 122-гептадекатриен-1-аля { М), 1, 3 г (7, 9% ); т. кип.

138-140 C/0,01 мм рт. ст.; п 1, 4820, (. 2. 06. . ИК-спектр (, см ): 845, 1060, 1080, 1115, 1130, 1165, 1365, 1380, 1455, 1665, 1720, 3040.

IIMP-спектр (d", м.д. ): 1,6 с (9Н, СНЗС=С ), 1, 82-2, 12 м (14H, СНА)

1,96 с {ЗН, СНЗС О ), 2,2 т (2Н, СН С=О, l 4 Гц ), 3,15 с (6Н, ОСН3), 4,17 т (1Н, ОСНО, Х 5,5 Гц ), 5,0 м (3H, CH=C ).

Масс-спектр rn {е (7,%: 318 (И -СНзОН, О, 62 ), 286 (И+-2СН ОН, 0,291, 260 (И+-90, 0,22), 193 {1,15)

161 (5,88), 124 (33,3), 93 (62,71, 75 (15, 7 ), 43 (100 ).

Найдено,%г С 75,26; Н 11, 20, ОСН3 17,67; C=C 20,81.

Н О ч и слено,%: С 75,38, Н 10,92

ОСНЭ 17,70; C=C 20, 54.

Диметилацеталь 4, 8, 12, 16-тетраметил-20-оксо-42, SZ, .122, 162-генэйкосатетраен-1-аля (vf, 0 6 r (3 7%1 т. кип. 176-178 С/0,001 мм рт. ст, пр 1,4910; Г . 2,44.

ИК- спектр (4, см ): 845, 1060, 1080, 1115, 1130, 1165, 1365, 1380, 1455, 1665, 1720, 3040.

ПМР- спектр (d, м. д.): 1, 6 с (12Н, СН С=С), 1,82-2,12 м (18Н, СН )

1,96 с (ÇH, СН С=О), 2,2 т (2Н, СН С=

=О, .Т= 4 Гц), 3,15 с (6Н, ОСН ), 4,17 т (1Н, ОСНО, J =5,5 Гц), 5,0 м (4Н, СН=С 1.

Масс-спектр а)е (3,% ): 386 (Vi -CH ОН, 2, О ), 304 (М вЂ” 2СН ОН О, 711, 328 (N+-90, О, 341, 261 {О, 92); 193 (2, 1 1, 175 (2,11), 161 (9, 13), 124 (65, 3), 93 (1001, 75 (12, 3), 43 (93,7) .

Найдено, %: С 78, 10; Н 11, 69, ОСН 14,25, C=C, 22,83.

«2т 4Ь 3

Вычислено,%: С 77,46, Н 11,07;

ОСН 14, 82, С=С 22,95).

Диметилацеталь 4, 8, 12, 16, 20-пентаметил-24-оксо-4Z, 84,122, 162, 202- пентактосапентаен-1-аля (Ф), 0,6 г (3 6%), т ° кип. 205-206 С {6 10 им) и р 1, 5010) 2, 74.

ИК-спектр (4, см 1: 845, 1060, 1080, 1115, 1130, 1165, 1365, 1380, 1455, 1665, 1720, 3040.

ПМР-спектр (д", м. д.): 1, 6 с (15Н, СН С=С ), 1, 82-2, 12 м (22H, CH>)

1,96 с (3H, СН С=О), 2,2 т (2Н, СН2С=О, J = 4 Гц ), 3,15 с (6Н,ОСН, ) 4,17 т (1H, ОСНО, Х =5 5 Гц); 5,0 м (5 Н, CH=C).

Иасс-спектр е/е (3,% ): 454 (M -СН ОН, 5,0), 4,22 (М -2СНзОН, О, 95 397 (О, 47), 3, 96 (Х " 90, О, 47), 329 (0,95), 261 (1,5), 193 (2,8), 175 (3, 3 ), 161 (15, 3), 124 (100), 93 (89,5), 75 (2,6), 43 (31.6) .

Йайдено. Ъ: С 79, 20, Н 11, 48; ОСНЗ

11,95; С=С 24,37. 10

;ь;.

Вычислено, %: С 78, 96; Н 11, 1 8;

ОСН 3 12 75; C=C 24, 67.

Пример 2. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капель" ной воронкой и термометром, помещают

120 мп абсолютного тетрагидрофурана (ТГФ ) и 2,37 r (23,,5 ммоль ) свежеперегнанного диизопропиламина. Раствор охлаждают в токе аргона до

-20 С и каплям прибавляют 22 ммоль

1,087 М гексанового раствора бутилития. Выдерживают реакционную смесь

30 мин, затем охлаждают до -75 и прибавляют по каплям раствор 3,76 r (23,5 ммоль этилового эфира триметил25 силилуксусной кислоты в 5 мл абсолютного ТГФ, выдерживают еще 30 мин при -75 С, а затем прибавляют по капо лям раствор 5,1 г (18 ммоль ) кетоацеталя ((н) в 5 мл ТГФ. Реакцион- 30 ную смесь перемешивают 1 ч при -75 С, затем за 1 ч поднимают температуру до комнатной и оставляют на ночь.

К реакционной массе добавляют 3,6 г порошкообразиого моногидрата бисульфата натрия, перемешивают 3Р мин, а затем разлагают насыщенным раствором хлористого аммония и экстракцией эфиром с последующей обычной обработкой. Выделяют 6,2 г (84%) смеси 4()

12(Е )- и 12(2).-изомеров диметилацеталя 4,8,12-триметил-13-карбэтокси-.

-4(2), 8(Z), 12-тридекатриеналя-1 (ЧИ)i т. кип. 160 С/1 мм рт. ст.

ПИР=спектр (d", СС1 ): 1,24 т (ЗН> СООСН СНЗ, У 7 Гц ), 1,4-1,6 м (2Н, СНg), 168 с (9Н, СИ С), 182 2 м (8H 3 67 о СН ), 260 м (2Н, 1

4,20 т (1Н, ОСНО, Х 6 Гц ), 5,10 м 50 (2Н, СН= ), 5, 58 с (1Н, =СНСООС2Н ).

;Раствор 4,3 r (12,3 ммоль) эфироацеталя(чи) в 40 мл абсолютного эфира и 40 мл абсолютного диоксана вносят в трехгорлую колбу, снабженную магнитной мешалкой, холодильником, охлажденным смесью сухого льда с ацетаном, картельной воронкой и термометром, в которой находились 500 мл жидкого аммиака в ат- 60 мосфере сухого .аргона, при -70вC.

Затем вносят в раствор 0,68 r (98 ммоль ) металлического лития, перемешивают 30 мин при -70 С, затем 1 ч при -33 С, вновь охлаждают до -70 С и прибавляют по каплям 6 мл (105 ммоль абсолютного этанола. К реакционной смеси добавляют 200 мп.,эфира и осторожно упари-. вают аммиак. Эфирный раствор обрабатывают обычным образом и получают

3,01 r (70%) диметилацеталя 4, 8-12-триметил-14-окси-4(Z), 7(2) -тетрадекадиеналя-1(Чю), т. кип.

158 С/1 мм рт. ст.

ПИР-спектр (d г СС14) 0,92 д (3H, СН -СН, J 7 Гц !,,1,14-1,65 м (,5H, " СН,"СН ) 1,66 с (6Н, - НзС=.),, 2, 10 м (8Й, З67 " СН ), 2,58 (1Н,OH)

3,18 с (6Н, СНБО), 3,56 т .(2Н, СИ ОН, 7 Гц), 4,25 т (1Н, ОСН, .7 7 Гц):

5,08 м (2Н, CH=!.

К раствору 3 г (9, 66 ммоль ) оксиацеталя (Ча) в 50 мл ТГФ добавляют

5 мл 5%-ной соляной кислоты, перемешивают 6 ч на магнитной мешалке в атмосфере аргона и оставляют на ночь. Затем добавляют 100 мл диэтилового эфира и промывают 10%-ным йаНСОз, насыщенным раствором йаС1, сушат над Ма ВО.(и сл упаривания получают соответствукщий альдегид (2,15 r, или 9 мюль), который растворяют в 30 мл ТГФ. Образовавшийся . раствор прибавляют при -75 С к раствору фосфорана, полученному из

3,5 г (9 ммоль )иэоцропилтрифенилфосфонийбромида и 9 мл бутиллития в смеси ТГФ-гексан. Дают смеси нагреться до 25 С в течение 1,5 ч, выдерживают при размешивании еще 1 ч, упаривают в вакууме, остаток экстрагируют эфиром (50 3 ), эфирный слой промывают 5t-ным НС1, сушат над N SO+, упаривают, остаток хроматографируют на колонке с А8 0> (активность 1- II) (гексан: эфир, 95:5 и получают 1, 3

1, 3 r (5Ъ) полипренола ()X)

Пример 3. Из 3,86 r (18мчоль) кетоацеталя 1(п =1), как в примере

2, получают 1,07 г (50% ) 3,7,11-триметил- 6(2), 10-додекадиен-1-ола (С 0). р и ме р 4. Из 6,3 г (18 ммоль кетоацеталя 1 (п=З ) получают, как в примере 2, 1,7 г (49%) пренола

ЪР р и м е р 5. Из 7()5 r (18 ммоль кетоацеталя 1 (и =4 ) получают, как в примере 2, 1,98 r (48% ) пренол а оН 10 р и м е р 6. Иэ 7,8 r (18 ммоль кетоацета:ля 1 (п=5 ) получают, как в примере 2, 2,3 r (48%) пренола

СН О.

35 60

ВНИИПИ Заказ 10569 9 Тираж 418 Подписное

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная,