Способ получения 1,3-диалкил-2-(н-пропил)-проп-2z-ен-1-олов

 

Изобретение относится к способу получения новых 1,3-диалкил-2-(н-пропил) - проп-2Z-ен-1-олов общей формулы (1): где R - СН₃, н-С₃Н₇; R¹ - н-С₆Н₁₃, н-С₈Н₁₇, которые могут найти применение в тонком органическом синтезе, в производстве лакокрасочных материалов, душистых веществ, феромонов насекомых, биологически активных веществ. Способ включает взаимодействие терминальных алленов общей формулы где R¹ - н-С₆Н₁₃, н-C₈H₁₇, с триэтилалюминием в мольном соотношении в присутствии катализатора цирконацендихлорида Cp₂ZrCl₂, взятого в количестве 2-6 мол. % по отношению к 1-замещенному аллену, в атмосфере аргона при комнатной температуре и атмосферном давлении в хлористом метилене в качестве растворителя в течение 5 ч с последующим добавлением при -5^oС катализатора однохлористой меди в количестве 2-6 мол. % к исходному аллену, и альдегида RCHO, где R - СН₃, н-С₃Н₇, в эквимольном по отношении AlEt₃ количестве. После этого реакционную массу перемешивают в течение 6-8 ч при комнатной температуре. Способ позволяет получать с высокой регио- и стереоселективностью 1,3-диалкил-2-(н-пропил)-проп-2Z-ен-1-олы. 1 табл.

Изобретение относится к области органической химии, конкретно, к способу получения 1,3-диалкил-2-(н-пропил)-проп-2Z-ен-1-олов общей формулы (1): , где R - CH₃, н-C₃H₇; R¹ - н-C₆H₁₃, н-C₈H₁₇
Спирты с Z-тризамещенной двойной связью и их производные могут найти применение в тонком органическом синтезе, а также в производстве лакокрасочных материалов, душистых веществ, феромонов насекомых, биологически активных веществ.

Известен способ ([1], Fyles T.M., Lernoff C.C., Weatherston J. The use of polymer supports in organic synthesis. XII. The total stereoselective synthesis of cis insect sex attractants on solid phase. Can. J. Chem., 1977, v. 55, 23, pp. 4135-4143) получения спиртов с Z-дизамещенной двойной связью гидроборированием алкин-1-лов с помощью 9-борабицикло[3.3.1]нонана (9-ББН) с последующим гидролизом реакционной смеси уксусной кислотой по схеме:

где n=8, 10; R - C₄H₉
Известным способом не могут быть получены вторичные спирты (1), содержащие Z-тризамещенную двойную связь.

Известен способ ([2], Ишмуратов Г.Ю., Белезина Г.Г., Одиноков В.Н., Зеленова Л.М., Толстиков Г.А. Новый одностадийный путь стереоспецифичного синтеза (Z)-алкен-1-олов из ацетиленовых альдегидов. Изв. АН СССР, Сер. хим., 1983, 3, 671-672) получения первичных спиртов с Z-дизамещенной двойной связью гидроборированием ацетиленовых альдегидов с помощью 9-борабицикло[3.3.1]-нонана с последующим гидролизом реакционной смеси уксусной кислотой по схеме:

где n=5, 7, 9; R - C₂H₅, н-C₄H₉, н-С₆Н₁₃
Известный способ не позволяет получать вторичные спирты (1), содержащие Z-тризамещенную двойную связь.

Предлагается усовершенствованный способ получения 1,3-диалкил-2-(н-пропил)-проп-2Z-ен-1-олов.

Сущность способа заключается во взаимодействии терминальных алленов общей формулы где R¹ - н-С₆Н₁₃, н-C₈H₁₇, с триэтилалюминием (АlЕt₃), взятыми в мольном соотношении 10:(10-14), предпочтительно 10:12, в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp₂ZrCl₂) в количестве 2-6 мол.% по отношению к 1-замещенному аллену, предпочтительно 4 мол.%, в атмосфере аргона при комнатной температуре (~20^oС) и атмосферном давлении в хлористом метилене (СН₂Сl₂) в качестве растворителя в течение 5 ч с последующим добавлением при -5^oС катализатора однохлористой меди (CuCl) в количестве 2-6 мол.% по отношению к исходному аллену, предпочтительно 4 мол. %, и альдегида общей формулы RCHO, где R - СН₃, н-С₃Н₇, в эквимольном по отношению к АlЕt₃ количестве с перемешиванием реакционной массы 6-8 ч, предпочтительно 7 ч, при комнатной температуре (~20^oС). Кислотный гидролиз реакционной смеси приводит к 1,3-диалкил-2-(н-пропил)-проп-2Z-ен-1-олам (1) с выходом 66-84%. Реакция протекает по схеме:

где R - СН₃, н-С₃H₇; R¹ - н-C₆H₁₃, н-C₈H₁₇
Вторичные спирты (1) с Z-тризамещенной двойной связью образуются только лишь с участием АlЕt₃, терминальных алленов, альдегидов и циркониевого катализатора Cp₂ZrCl₂ с последующим окислением реакционной массы и кислотным гидролизом. В присутствии других соединений алюминия (например, Bu₂ ⁱAlCl, Bu₃ ⁱАl, Bu₂ ⁱAlH, EtAlCl₂, Et₂AlCl), других алленов (например, интернальных), других карбонильных соединений (например, кетонов) или другого катализатора (например, Zr(acac)₄, ZrCl₄, Cp₂TiCl₂, Pd(acac)₂, Ni(acac)₂, NiCl₂, Fe(acac)₂) целевые продукты (1) не образуются.

Проведение указанной реакции в присутствии катализаторов Cp₂ZrCl₂ и CuCl больше 6 мол. % не приводит к существенному увеличению выхода целевых продуктов (1). Использование катализаторов Cp₂ZrCl₂ или CuCl менее 2 мол.% снижает выход 1,3-диалкил-2-(н-пропил)-проп-2Z-ен-1-олов (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при комнатной температуре (~20^oС). При более высокой температуре (например, 40^oС) не наблюдается существенного увеличения выхода целевых продуктов, а при меньшей температуре (например, 0^oС) снижается скорость реакции.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания АlЕt₃ по отношению к исходному 1-замещенному аллену не приводит к существенному повышению выхода целевых продуктов (1).

Реакции проводили с использованием хлористого метилена в качестве растворителя. В других растворителях (например, алифатических или ароматических) снижается региоселективность реакции.

Существенные отличия предлагаемого способа:
1. В предлагаемом способе используются в качестве исходных соединений терминальные аллены триэтилалюминий (AlEt₃), альдегиды (RCHO), реакция протекает в присутствии катализатора (Cp₂ZrCl₂) и CuCl.

В известном способе в качестве исходных реагентов применяются ацетиленовые альдегиды и 9-борабицикло[3.3.1]нонан, восстанавливающий дизамещенную тройную связь.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами.

Способ позволяет получать с высокой регио- и стереоселективностью 1,3-диалкил-2-(н-пропил)-проп-2Z-ен-1-олы (1), синтез которых в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 10 мл хлористого метилена (СН₂Сl₂), 10 ммоль 1,2-нонадиена, 0,4 ммоль катализатора Cp₂ZrCl₂, при ~0^oС 12 ммоль Еt₃Аl, перемешивают 5 ч при комнатной температуре (~20^oС), при -5^oС добавляют 0,4 ммоль катализатора CuCl и 12 ммоль масляного альдегида (н-С₃Н₇СНО), перемешивают 7 ч (~20^oС), гидролизуют ~10%-ной НСl. Из органического слоя выделяют 5-пропилдодец-5Z-ен-4-ол с выходом 76%.

Спектральные характеристики 5-пропилдодец-5Z-ен-4-ола (1):

ИК-спектр (ν, см^-1): 2950, 2930, 2860, 1450, 1380, 960, 720.

Спектр ЯМР ¹Н (δ, м. д.): 0,77-0,98 (м, 9Н, СН₃); 1,04-1,38 (м, 10Н, СН₂); 1,48-1,78 (м, 4Н, СН₂); 1,90-2,33 (м, 4Н, СН₂С=С); 3,34-3,55 (м, 1H, OH); 4,05-4,31 (м, 2Н, СН₂O); 5,04-5,91 (м, 1H, CH=C). Спектр ЯМР ¹³С (δ, м. д. ): 13,76 к (С¹), 18,57 т (С²), 37,04 т (С³), 71,72 д (С⁴), 138,10 с (С⁵), 127,37 д (С⁶), 29,50 т (С⁷), 29,11 т (С⁸), 29,95 т (С⁹), 31,90 т (С¹⁰), 22,74 т (С¹¹), 14,04 к (С¹²), 36,39 т (С¹³), 22,34 т (С¹⁴), 14,15 к (С¹⁵).

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения 1,3-диалкил-2-(н-пропил)-проп-2Z-ен-1-олов общей формулы

где R - СН₃, н-C₃Н₇;
R^' - н-C₆H₁₃, н-C₈H₁₇,
отличающийся тем, что терминальные аллены общей формулы
где R^'-н-С₆Н₁₃, н-C₈H₁₇,
взаимодействуют с триэтилалюминием в мольном соотношении в присутствии катализатора цирконацендихлорида Cp₂ZrCl₂, взятого в количестве 2-6 мол. % по отношению к 1-замещенному аллену, в атмосфере аргона при комнатной температуре и атмосферном давлении в хлористом метилене в качестве растворителя в течение 5 ч с последующим добавлением при -5^oС катализатора однохлористой меди в количестве 2-6 мол. % к исходному аллену и альдегида формулы
RCHO,
где R - СН₃, н-С₃Н₇,
в эквимольном по отношении AlEt₃ количестве, после чего реакционную массу перемешивают в течение 6-8 ч при комнатной температуре.

РИСУНКИ

Рисунок 1