CC BY
65
УДК 547.3 + 632.936.2
ОЗОНОЛИЗ (й)-4-МЕНТЕН-3-ОНА В НАПРАВЛЕННОМ СИНТЕЗЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОРЕГУЛЯТОРОВ НАСЕКОМЫХ
© Г. Ю. Ишмуратов1,2*, Э. Р. Латыпова2, Р. Я. Харисов1, Р. Р. Газетдинов1,
А. В. Баннова2, В. С. Тухватшин2, Р. Ф. Талипов2
1 Институт органической химии Уфимского научного центра РАН Россия, Республика Башкортостан, 450054 г. Уфа, пр. Октября, 71.
Тел./факс: +7 (347) 235 60 66.
2Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450074 г. Уфа, Заки Валиди, 32.
Тел./факс: +7 (347) 272 61 05.
E-mail: insect@anrb. ru
Обобщены данные по озонолитической дециклизации (R)-4-ментен-3-она, его сравни тельной реакционной способности в ряду aP-ненасыщенных циклических енонов и примене нию доступного из него перспективного хирального синтона, метилового эфира (R)-5,5■ диметокси-3-метилпентановой кислоты, в синтезе феромонов насекомых и ювеноидов.
Ключевые слова: l-ментол, (R)-4-ментен-3-он, метиловый эфир (R)-5,5-диметокси-3-
метилпентановой кислоты, феромоны, ювеноиды, озонолиз, реакционная способность, синтез.
Эффективность применения многих биологически активных соединений, в том числе феромонов насекомых и ювеноидов, в большинстве случаев зависит от их стереохимической чистоты, поэтому важное значение имеют правильный выбор исходного сырья и пути его трансформаций в целевую молекулу. Один из них - это функционализация природных соединений с сохранением имеющихся асимметрических центров. Так, в литературе имеется много примеров использования (^)-пулегона (ее, 100%) в органическом синтезе, в том числе для получения феромонов насекомых. Однако данный монотерпеновый ненасыщенный кетон широкого применения не нашел, что, по-видимому, связано с его малой доступностью (стоимость 10 мл ~ 40 евро). В то же время, относительно доступный (100 г -21 евро) оптически чистый монотерпеноид /-ментол (1), выделяемый из эфирного масла перечной мяты, не получил до настоящего времени должного применения в химии низкомолекулярных биорегуляторов насекомых и других биологически активных веществ. Использование его в синтезе хиральных строительных блоков неоправданно мало: в основном в качестве вспомогательного хирального агента при наведении оптической активности в прохираль-ных соединениях и разделении смесей энантиоме-
ров. С нашей точки зрения, перспективным является расширение синтетического потенциала данного монотерпеноида. С этой целью было проведено исследование озонолитической дециклизации (Л)-4-ментен-3-она (2) [1, 2], доступного из спирта 1.
В настоящее время известно несколько подходов к синтезу циклоенона 2 [3-8]. Один из методов основан на галогенировании-дегидрогалогени-ровании (-)-ментона [3-5], полученного из 1 [6], другой - соответствующего енолацетата [7]. Перспективный метод, основанный на электрохимическом окислении последнего, предложен японскими авторами [8].
1. Озонолитическая дециклизация (й)-4-ментен-3-она
Исходя из анализа литературных данных [9, 10] мы предположили, что при озонолизе сопряженной еноновой системы в молекуле 2 распад мольозонида
(3) будет протекать с образованием цвиттер-иона
(4). Причем осуществление озонолиза в инертной среде и последующая перегруппировка интермедиата 4, подобная реакции Байера-Виллигера [11, 12], должны были привести к образованию смешанного ангидрида (3^)-метил-5-оксопентановой и изомасляной кислот
(5), кислый метанолиз которого привел бы к соответствующим эфирам (6) и (7).
* автор, ответственный за переписку
Согласно литературным данным [11-13], для расщепления дезактивированной двойной связи сопряженной еноновой системы требуется избыток озона, поэтому нами было применено его 3.5-кратное мольное количество на 1 моль енона 2. Озонолиз проводился в хлористом метилене при -65 °С, и после выдерживания перекисных продуктов в течение 24 ч при комнатной температуре и обработки подкисленным метанолом (метод А, табл.) выделили ацеталеэфир 6 и диметиловый эфир 3-метилглутаровой кислоты (8).
о , о
1. Оз
2. Д
3. МеОН-ТяОН
6 +
МеО
ОМе
В связи с тем что диэфир 8 может являться продуктом окисления формильной группы в соединении 4 при озонолизе, количество озона было уменьшено до 1 эквивалента. При этом также наблюдалась полная конверсия енона 2, однако при обработке смеси по методу А было получено значительное количество (до 10% к соединению 6) диэфира 8.
Повышение температуры реакции до -20 °С и проведение ее в четыреххлористом углероде позволило, согласно данным спектральных анализов, получить ангидрид 5. Об этом свидетельствуют сигналы полос поглощения в ИК-спектре при 1720 и 2728 см-1, характерные для формильной группы, и при 1808 и 1840 см-1 - для ангидридной функции. Кроме того, в спектрах ЯМР характеристичными являются сигналы протона альдегидной группы -мультиплет в области 9.77 м.д. и для формильного углерода - дублет при 200.77 м.д. Ангидридная функция проявилась в ЯМР 13С синглетами карбонильных атомов углерода при 168.17 и 172.30 м.д. Сигналы, характерные для озонидов (103-105 м.д.), обнаружены не были.
При проведении озонолиза енонов в хлористом метилене (-65 °С) в присутствии метанола происходит стабилизация цвиттер-ионов с образованием а-метоксигидропероксидов [11], в нашем случае (3Л)-6-гидроперокси-3,7-диметил-6-метокси-5-оксооктаналя (9), который при повышении температуры реакционной смеси до комнатной разлагается с сильным разогревом, и полное разложение заканчивается за ~48 ч (контроль иод-крахмальной пробой). После метилирования реакционной массы (метод Б) должны были образоваться ацеталеэфир 6 и легколетучий эфир 7. Однако в продуктах реакции даже при 0.85 мольном количестве озона на 1 моль енона 2 наряду с соединением 6, согласно анализу ГЖХ, был обнаружен диэфир 8. По всей видимости, идет внутри- или межмолекулярное окисление формильной группы метоксигидропе-роксидом 9. Данное предположение подтверждается тем, что если метанолиз реакционной массы проводить сразу после озонолиза (метод В), то диэфир 8 образуется лишь в следовых количествах, очевидно, вследствие защиты альдегидной функции посредством ацетализации.
Озонолиз в четыреххлористом углероде (-20°С) в присутствии двух мольных эквивалентов
метанола после пропускания 1 моль-эквивалента озона приводил при последующем метилировании продуктов реакции (метод В) к единственному продукту - ацеталеэфиру 6.
1. О3/СС14 - МеОН, -200С
• 6, 85%
2. МеОН -ТяОН
Кроме того, выбранный температурный режим позволил провести ее в циклогексане СбН12 в присутствии метанола с тем же количеством озона.
1.О3/С6Н12(СС14) - МеОН, 5 0С
2
2. МеОН - ТяОН
6, 87%
Следует отметить, что при озонолизе в четыреххлористом углероде и циклогексане в присутствии метанола наблюдалось расслоение реакционной массы, что выводило перекисные продукты из зоны реакции.
Согласно данным ГЖХ метилированных по методу В продуктов озонолитического расщепления ментенона 2 в метаноле, при пропускании 0.85 моль озона на 1 моль енона 2 наряду с исходным еноном 2 и ацеталеэфиром 6 образовывалось значительное количество диэфира 8. Последний факт объясняется, по-видимому, лучшей растворимостью метоксигидропероксида 9 в метаноле по сравнению с неполярными растворителями и до-окислением озоно-кислородной смесью альдегидной функции соединения 9 до кислотной.
2 1. ^/Ме0^ 5 °С> 2 + 6 + 8
2. МеОН -ТяОИ
Таким образом, приведенные экспериментальные данные свидетельствуют о повышенной реакционной способности двойной связи еноновой системы ментенона 2 при его озонолитической фрагментации. Это связано, видимо, с положительным индуктивным (+1) эффектом изопропильной группы, способствующим частичному сглаживанию делокализующего двойную связь отрицательного мезамерного (-М) эффекта карбонильной функции в ментеноне 2 в сравнении с обычной сопряженной еноновой системой.
Стабильность образующихся перекисных продуктов озонолиза возрастает с увеличением полярности растворителя в ряду четыреххлористый углерод, хлористый метилен, метанол. Цвиттер-ион 4, по всей видимости, образует относительно стабильный комплекс с хлористым метиленом, ди-польный момент которого т ~ 1.6, и разложение перекисных продуктов происходит в течение суток. В то же время, в четыреххлористом углероде (т = 0) скорость его перегруппировки значительно выше и в результате реакции образуется ангидрид 5. В метаноле, как было сказано выше, стабилизация цвит-тер-иона 4 происходит за счет образования еще более устойчивого а-метоксигидропероксида 9.
2
O3/CH2CI2 - MeOH
OMe
1. 20 C, 48 ч____„
2. MeOH - TsOH
б + 7 + 8
HO
Продукты озонолиза (,К)-4-ментен-3-она
Таблица
Кол-во O3, моль/моль 2 Растворитель Температура реакции^ Условия разложения* Продукты реакции (соотношение по ГЖХ)
3.5 GH2Cl2 -65 A 6, 8 (7:3)
1 GH2Cl2 -65 A 6,8 (9:1)
1 CCI4 -20 - 5
0.85 CH2Cl2-MeOH -65 Б 2, 6, 8 (1:3:2)
1 CH2Cl2-MeOH -65 В 6
1 CCl4-MeOH -20 В 6
1 CCl4-MeOH 5 В 6
1 C6H12 MeOH 5 В 6
0.85 MeOH 5 В 2, 6, 8 (2:2:1)
* А - метанолиз через 24 ч; Б - метанолиз через 48 ч; В - метанолиз после озонолиза.
Т аким образом, озонолитическое расщепление (Л)-4-ментен-3-она 2 сопровождается фрагментацией изобутильного радикала и приводит к Ю-функционализированным производным 3-метил-пентановой кислоты, причем для одного из них -метилового эфира (Л)-5,5-диметокси-3-метил-пентановой кислоты 6, представляющего интерес в качестве универсального а,Ю-бифункционального хирального синтона, найдены оптимальные условия хемоселективного синтеза с высоким (87%) выходом.
2. Сравнение реакционной способности циклических а,в-ненасыщенных енонов в реакции озонолиза
После получения экспериментальных данных
о повышенной реакционной способности (Л)-4-ментен-3-она 2 в реакции озонолиза, что было объяснено нами [13] как нарушением поляризации кратной связи в еноновой системе, так и стериче-скими затруднениями в циклогексеновом кольце, вносимыми а-изопропильной группой, было проведено исследование [14] реакционной способности ряда а,р-непредельных циклоенонов (2, 10-12) по сравнению с сопряженным циклогексеноном (13) и самого эталона 13 с циклооктеном (14).
С этой целью озонировали при 0 °С растворы 0.096 г (1.0 ммоль) циклогексенона 13 и 1.0 ммоль
соответствующих енонов 2, 10-12 или циклооктена 14 в 2 мл абсолютного CH2Cl2 и в 2 мл абсолютного MeOH, пока не поглотится 1.0 ммоль озона (производительность озонатора 1.5 ммоль/ч). Озонированию подвергались олефины (10-14) химической чистоты не менее 97%. (Л)-4-ментенон (2) синтезирован по методу [7, 15], остальные (10-14) приобретены по каталогу Lancaster (2004-2005 г). Затем к реакционной смеси добавляли 0.5 мл (5.0 ммоль) Me2S и выдерживали 2 ч при комнатной температуре до исчезновения перекисных соединений (проба с подкисленным водным раствором KI). Реакционную смесь анализировали методом ГЖХ (на приборе «Shimadzu» GC-9A, кварцевая капиллярная колонка DB-225MS длиной 15 м, рабочая температура 80-230 °С, газ-носитель - гелий), определяя содержание непрореагировавших енонов 2, 10 -13 или циклооктена 14 (внутренний стандарт - циклогексанон). Расход озона на каждый из енонов 2, 10-13 или циклооктен 14 смеси соответствует разности между их содержанием в исходной смеси и продукте реакции. Получены следующие значении относительной реакционной способности (по расходу озона) циклоенонов 2, 10-13 и циклооктена 14 по отношению к циклогексенону 13: 2 - 1.38, 10 - 0.52, 11 - 0.54, 12 - 3.17, 13 - 5.25.
2
O
O
O
O
O
O
По относительной реакционной способности в реакции озонолиза олефины могут быть выстроены в следующий ряд: 10 » 11< 13< 2< 12< 14.
Таким образом, нами подтверждено, что сопряженные циклические еноны 2, 10-13, действительно менее реакционноспособны по отношению к озону в сравнении с нефункционализированным циклооктеном 14, а также доказана повышенная активность (Л)-4-ментенона 2 в реакции озонолиза, обусловленная, очевидно, более выраженным +1-эффектом алкильного заместителя в а-положении. Еще более высокая реакционная способность отмечена для (Л)-пулегона 12, что можно объяснить +1-эффектом двух метильных групп и меньшими стерическими затруднениями в нем по сравнению с ментеноном 2. Понижение реакционной способности для каренона 10 и вербенона 11 в сравнении с циклогексеноном 13 объясняется, по-видимому, меньшей пространственной доступностью двойной связи в этих циклических молекулах.
3. Метиловый эфир (й)-5,5-диметокси-3-метил-пентановой кислоты в направленном синтезе низкомолекулярных биорегуляторов насекомых
Для построения оптически активных соединений в большинстве случаев используются два подхода - стереоконтролирумый синтез и использование готовых хиральных блок-синтонов. Первый из них не всегда позволяет индуцировать достаточную стереоизомерную чистоту, что применительно к большинству биологически активных соединений имеет определяющее значение. Второй подход лишен этого недостатка, если асимметрический центр не затрагивается в дальнейших трансформациях. Однако высокая цена большинства оптически чистых субстратов, предлагаемых для превращений, ограничивает применение и этого подхода.
С учетом данных обстоятельств энантиомерно чистый метиловый эфир (Л)-5,5-диметокси-3-метилпентановой кислоты 6 является, на наш взгляд, весьма перспективным хиральным синто-ном. Относительная дешевизна исходного сырья, достаточная простота получения, возможность реа-
лизации синтетического потенциала каждой функциональной группы данной молекулы без затрагивания второй позволяют получать (Я)- и (5)-метилразветвленные соединения с сохранением абсолютной конфигурации асимметрического центра при С-3, что придает ему универсальность.
Некоторые синтетические возможности хирона 6 были реализованы нами в синтезе низкомолекулярных биорегуляторов насекомых [2, 16-20].
Оптически чистый этиловый эфир (5)-3,7,11-триметил-2Е,4Е-додекадиеновой кислоты [(5)-(+)-гидропрен] (19), являющийся биологически активным аналогом ювенильного гормона насекомых, ранее получали исходя из (5)-дигидромирцена [21], (5)-цитронеллола [22] и рацемического дигидроци-тронеллола с первоначальным разделением его на энантиомеры [23].
Нами предложен новый подход [16] к синтезу данного ювеноида, основанный на трансформациях хирона 6 без затрагивания асимметрического центра. Вначале гидридным восстановлением сложноэфирной функции в ацеталеэфире 6 и последующим тозилированием промежуточного спирта 15 получен ацеталетозилат 16. Катализированное ди-литийтетрахлоркупратом кросс-сочетание синтона 16 с изобутилмагнийбромидом дало диметилраз-ветвленный ацеталь (17), кислотный гидролиз которого привел к (5)-тетрагидроцитралю (18). На ключевой стадии 2,4-диеноатный фрагмент молекулы 19 построен по реакции Виттига в модификации Хорнера-Эммонса: олефинированием альдегида 18 карбанионом, генерированным из диизопропилово-го эфира (3-этоксикарбонил-2-метил-2-пропенил) фосфоната [23]. В результате получено целевое соединение 19 в виде смеси (9:1) (2Е,4Е)- и (2Е,42)-стереоизомеров, с общим выходом 41.3% в расчете на синтон 6 [26% на исходный /-ментол 1].
Соответствие найденного значения удельного угла вращения альдегида 18 литературным данным свидетельствует о полном сохранении асимметрического метилразветвленного центра С-3 /-ментола
1 во всех выполненных нами превращениях.
ЭТБАЫ
ТэС1/ Ру
ОН
15, 78%
ОТэ
г-BuMgBr_
Ьі2СиС14*
6
_РРТ8
Н2О*
(г-РЮ2)Р(О)СЫ2С(СЫ3)=СЫСО2Е1
О
КОЫ/и-Ви4Шг
16, 78% в расчете на 15
ею2с
19, 68%
РРТ8
м2н4-н2о "ОМе кон
(Д)-20, 89%
^ео2н
(Д)-21, 60%
1. Ag2O
2. Вг2
,Вг (_К)-22, 70%
о
6
о
15
ВпС1
кон*
ОВп
РРТ8
н2о
ОВп
24, 93%
№Вн4
Меон"
о
но
25, 91%
ТяС1 оВп Ру
■ Тбо"
"оВп 26, количественно
Агрегационный феромон опасных вредителей зерновых продуктов малого (ТпЪоНиш аоп/шиш) и булавоусого (Т. аа$1апвиш) мучных хрущаков идентифицирован как (4Л,8Л)-диметилдеканаль (30), а его (4Л,85)-изомер обладает синергическим действием. Смесь изомеров (4Л,8Л)-30 и (4Л,85)-30 в соотношении 4:1 обладает на порядок большей аттрактивной активностью к булавоусому хрущаку (Т. аа51апвиш), чем чистый (4Л,8Л)-30. В литературе описано несколько подходов к синтезу данных изомеров 30 [24-28]. В одном из них исходили из (Л)-(+)-4-метил-5-ацетоксипентановой кислоты,
выделяемой из продукта окислительной дегидратации боковой цепи сапогенинов (25Л)-ряда [24, 25]. В других подходах в качестве сырья применяют (Я)-цитронеллол, получаемый из (Л)-пулегона [26, 27]. Кроме того, для наведения хиральности был предложен путь с применением ферментативного восстановления 2-метил-3-(фур-2-ил)акролеина [28].
С использованием на ключевой стадии кросссочетания двух хиронов - (Л)-или (5)-энантиомера бромида (22) и тозилата (26) - продуктов хемоселек-тивных трансформаций универсального хирального синтона 6, нами разработан [17, 18] конвергентный подход к синтезу изомеров (4Л,8Л)-30 и (4Л,85)-30.
Для получения бромида (Л)-22 карбонильная функция в промежуточном альдегидоэфире (Л)-(20) была подвергнута восстановлению по Хуанг-Минлону. При этом происходит гидролиз сложноэфирной группы. Это позволило после декарбокси-
лирования по Хунсдикеру (Л)-3-метилпентановой кислоты (21) получить ключевой бромид (Л)-22.
В синтезе второго блока - тозилата 26 - использован упомянутый выше оксиацеталь 15, в котором для дальнейших трансформаций надо было защитить гидроксильную функцию. Это достигнуто переводом его в бензиловый эфир (23), депротекти-рование карбонильных функции в котором привело к альдегиду (24). Последовательные реакции восстановления, а затем этерификации монозащищен-ного диола 25 дали необходимый (5)-
метилразветвленный синтон 26.
На ключевой стадии алкилированием по то-зильной группе соединения 26 реактивом Гриньяра из бромида (Л)-22 получен бензиловый эфир (27). Для достраивания углеродной цепи спирт (28) переведен в бромид (29), последующим формилиро-ванием соответствующего реактива Гриньяра которого завершен синтез (4Л,8Л)-30 - целевого компонента феромона.
Синтез изомера (4Л,85)-30 может быть осуществлен по аналогичной схеме, в которой вместо изомера (Л)-22 используется хиральный синтон (5)-(22), получаемый из (5)-4-ментен-3-она (5)-(2), являющегося, в свою очередь, продуктом обращения конфигурации его (Л)-изомера 2. Для трансформации 2 в (5)-2 был использован метод восстановления эпоксикетонов по Вартону [29], при котором одновременно происходит аллильная перегруппировка, приводящая к образованию аллиловых спиртов.
28, 91% 29, 92%
H2O2
NaOH/MeOH
1. O3/C6H12-MeOH
2. MeOH-TsOH 5
(S)-2, 73%
2
O
MeO
MeO
OMe
(S)-6, 85%
PPTS)
H2O
N2H4-H2O "OMe KOH *
(S)-20, 90%
O
O
O
CO2H 1. Ag2°.
2 2. Br2
(S)-21, 59%
(S)-22, 68%
(4ff,8S)-23
Следует отметить, что эпоксидирование щелочной перекисью водорода енона 2 протекало сте-реоселективно и с высоким выходом не только при низкой (-30 °С) [30], но и при более высокой температуре. Так, удельный угол вращения соединения (31), полученного окислением циклоенона 2 при 25 °С соответствовал литературному [30]. Кроме того, дополнительным подтверждением является строение синтезированного из эпоксида (31), мен-тенола (32) имеющего строго транс-конфигурацию. В качестве восстанавливающего агента в реакции Вартона нами был использован генерируемый in situ гидрат гидразина (из его сульфата). Окисление спирта 32 дало енон 2 с необходимой ^)-конфигурацией хирального центра.
Оптически активный (5'Д5)-2-ацетокси-3,7-диметилпентадеканол (33) является наиболее предпочтительным аттрактантом для многих видов сосновых пилильщиков рода Diprion и Neodiprion, представляющих большую опасность для хвойных лесов. Все существующие схемы синтеза оптически чистого (S,S,S)-33 основаны на конвергентном подходе. Для получения синтона, содержащего С-7 метилразветвленный фрагмент, в большинстве работ использовали производные (Л)-цитронеллола, получаемого из (Л)-пулегона, а для введения остальных двух асимметрических центров L-(+)-винную кислоту [31-33] и (35)-гидрокси-(2^)-метилбутират, продукт асимметрического восстановления ацетоуксусного эфира [34].
Ретросинтетический анализ и литературные данные показывают, что достаточно оптимальным может являться конвергентный подход на основе двух хиральных синтонов 34 и 35, предложенный в [34]. Если ранее блок 35 получали из (Л)-пулегона, то мы предлагаем его синтез из более доступного хирона 6.
Для этого купратно-катализированным кросссочетанием ацеталебромида (36), полученного из ацеталетозилата 16, с реактивом Гриньяра из н-гексилбромида получен ацеталь 37. Последний стандартными трансформациями по маршруту 37®40 переведен в ключевой синтон - 3-метил-ундецилтрифенилфосфонийбромид (35), с выходом 25% в расчете на исходный /-ментол 1.
Полученный хиральный синтон 35 может быть использован в синтезе целевого феромона (5,5,5)-33 [35].
Основной компонент полового феромона вредителя цитрусовых - красной калифорнийской щитовки (АотЛвПа аигапШ) - идентифицирован как ацетат 3-метил-6-изопропенилдец-9-ен-1-ола (41) (3>5,6Л)-конфигурации. Основополагающее значение для аттрактивной активности имеет (5)-конфигурация метильной группы при С-3. Известные схемы синтеза (35)-феромонного компонента выполнены исходя из (5)-цитронеллола [36-39] и (-)-дигидрокарвона [40].
Ретросинтетический анализ свидетельствует, что возможный подход к конвергентному синтезу может быть реализован сочетанием на ключевой стадии хирального (42) и рацемического (43) синтонов.
OAc
V
+ BrPh3P''
THPO
O
O
МеО
16
ЬіБг
Ме2СО
МеО'
36, 87%
/7-С6П11 Х^Бг Ьі2СиС14
Бг“
МеО МеО'
(СЫ2)6СЫ3 1рГО.
37
КаБЫ4
(СЫ2)6СЫ^-МеОТ
38, 77% в расчете на 36
ЫО
39, 87%
.(СЫ2)6СЫ3 РБг3, Ру
40, 71%
„(СЫ2)6СЫ3 35
95%
АсО
АсО'
ЕЮ'
ОМв
V
МеО МеО'
ОМе
ЕЮ'
44
Основываясь на данном подходе, нами была предпринята попытка синтеза соединения (35,6Я)-41 из доступного сырья - ацетоуксусного эфира (44) и хирона 6. Если блок 43 является известным продуктом алкенилирования енолята ацетоуксусно-го эфира 43 1-бром-3-бутеном [41], то для получения второго синтона 42 использован предлагаемый нами универсальный хирон 6.
Для этого гидроксильная функция в оксиаце-тале 15 была переведена в легкоуходящую мезиль-ную группу в соединении (45), а карбонильная функция после снятия защиты восстановлена до спиртовой с образованием оксимезилата (46). Эте-рификация данного моноэфира дала хиральный ацетоксимезилат 42. Конденсация мезилата 42 с енолизированным гидридом натрия а-алкилированным ацетоуксусным эфиром 43 в присутствии катализатора межфазного переноса -дибензо-18-краун-6 - привела к ацетату (47). Попытка мягкого декарбоксилирования данного соединения 47 действием иодида лития в диметил-формамиде не увенчалась успехом, что подтверждают анализы ГЖХ и наличие в спектре ЯМР 13С сырого продукта сигнала ~ 60.01 м.д., характерного для четвертичного атома углерода. Проведение декарбоксилирования в стандартных условиях (кипячение в водном растворе щелочи) положительных результатов также не дало, вероятно, вследствие значительных стерических затруднений, влияющих на гидролиз сложноэфирной группы при четвертичном атоме углерода. Лишь применение едкого кали в условиях межфазного катализа позволило получить с низким выходом после ацилирования реакционной массы кетоацетат 48 в смеси с недекарбок-силированным продуктом 47 в соотношении 2:3.
44
№ОЕ1
СН2=СН(СН2)2Бг
43
59%
О
О
6
МеО
15
МєСІ
1. РРТ8
Ас2О
Е13К МеО^ ''ОМя 2. №БЩ НО^ ^ '''/ ^ОМя Ру
45, 97% 46, 81%
+ 47
Ас2О
Ру
КОН/РЬН
Са1
№ОН
Итак, в данной работе установлено, что озоно-литическое расщепление (Л)-4-ментен-3-она сопровождается фрагментацией изобутильного радикала и приводит к w-функционализированным производным 3-метилпентановой кислоты, причем одно из них - метиловый эфир (Л)-5,5-диметокси-3-метилпентановой кислоты - нашло применение в качестве универсального оптически чистого хирального блок-синтона в синтезе целого ряда низкомолекулярных биорегуляторов насекомых (феромонов и ювеноидов).
ЛИТЕРАТУРА
1. Ишмуратов Г. Ю., Харисов Р. Я., Газетдинов Р. Р, Боцман О. В., Муслухов Р. Р., Толстиков Г. А. // ЖОрХ. 2002. Т. 38. №7. С. 1047-1050.
2. Харисов Р. Я., Газетдинов Р. Р., Боцман О. В., Ишмуратов Г. Ю., Толстиков Г. А. // Изв. АН. Сер. хим. 2001. №6. С. 1067.
3. Wallach O. // Lieb. Ann. Chem. 1913. V. 397. P. 181.
4. Яновская Л. А., Терентьев А. П. // Жур. общ. химии. 1952. T. 22. №9. C. 1598-1602.
5. Armstrong V. W., Najmul H. C., Ramage R. // Tetrahedron Lett. 1975. №6. P. 373-376.
6. Brown H. C., Garg C. P. // J. Amer. Chem. Soc. 1961. V. 83. №13. P. 2952-2953.
7. Treibs W., Albrecht H. // J. Prakt. Chem. 1961. V. 13. №5-6. P. 291-305.
8. Shono T., Matsumura Y., Hibino K., Miyawaki S. // Tetrahedron Lett. 1974. №14. P. 1295-1298.
9. Fliszar S., Granger M. // J. Amer. Chem. Soc. 1969. V. 91. №12. P. 3330-3337.
10. Одиноков В. Н., Толстиков Г. А // Успехи химии. 1981. Т. 50. C. 1207-1251.
11. R. J. Chorvat, Pappo R. // J. Org. Chem. 1976. V. 41. №17. P. 2864-2865.
12. Патент США, 3,109,016(1963),С.А.,60,3045Г (1964).
13. Латыпова Э. Р, Харисов Р. Я., Вакулин И. В., Талипов Р. Ф., Ишмуратов Г. Ю // ЖСХ. 2007. Т. 48. С. 37-41.
14. Ишмуратов Г. Ю., Латыпова Э. Р., Баннова А. В., Харисов Р. Я., Талипов Р. Ф., Толстиков Г. А. // ЖОрХ. 2008. Т. 44. №1. С. 143-144.
15. Харисов Р. Я., Латыпова Э. Р., Талипов Р. Ф., Ишмуратов Г. Ю., Толстиков Г. А. // Химия природных соединений. 2006. №3. С. 297.
16. Харисов Р. Я., Газетдинов Р. Р., Ишмуратов Г. Ю., Толстиков Г. А. // Химия природных соединений. 2001. №2. С. 122-124.
17. Газетдинов Р. Р., Харисов Р. Я., Зорин В. В., Ишмуратов Г. Ю. // Башкирский химич. журн. 2003. Т.10. №1. С.37-39.
18. Ишмуратов Г. Ю., Харисов Р. Я., Газетдинов Р. Р., Зорин В. В. // Башкирский химич. журн. 2004. Т. 11. №1. С. 39-41.
19. Ишмуратов Г. Ю., Харисов Р. Я., Яковлева М. П., Галяут-динова А. В., Газетдинов Р. Р., Толстиков Г. А. // ХПС. 2005. №6. С. 589-591.
20. Ишмуратов Г. Ю., Яковлева М. П., Ганиева В. А, Харисов Р. Я., Газетдинов Р. Р., Толстиков Г. А // ХПС. 2006. №1. С. 73-76.
21. Одиноков В. Н., Ишмуратов Г. Ю., Харисов Р. Я., Серебряков Э. П., Толстиков Г. А. // Изв. АН. Сер. хим. 1993. №1. C. 110-115.
22. Henrick C. A., Anderson R. J., Staal G. B., Ludvick G. F. // J. Agric. Food Chem. 1978. V. 26. №3. P. 542.
23. Гамалевич Г. Д., Жданкина Г. М., Крышталь Г. В., Никишин Г. И., Огибин Ю. Н., Серебряков Э. П. // ЖОрХ. 1997. T. 33. №4. С. 525-532.
24. Ческис Б. А., Лебедева К. В., Моисеенков А. М. // Изв. АН СССР. Сер.хим. 1988. №4. C. 865-871.
25. Моисеенков А. М., Ческис Б. А. // Докл. АН СССР. 1986. T. 290. №6. C. 1379-1388.
26. Mori K., Kuwahara S., Ueda H. // Tetrahedron. 1983. V. 39. №14. P. 2439-2444.
27. Mori K., Kato M., Kuwahara S. // Lieb. Ann. Chem. 1985. №4. P. 861-865.
28. Fuganti C., Grasselli P., Servi S. // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1988. V. 1. №12. P. 3061-3065.
29. Warton P. S., Bohlen D. H. // J. Org. Chem.1961. V. 26. №9. P. 3615-3616.
30. Katsuhara J., Yamasaki H., Yamamoto N. // Bull. Chem. Soc. Japan. 1970. V. 43. №5. P. 1584-1585.
31. Bystrom S., Hogberg H. E., Norin T. // J. Chem. Ecology. 1979. V. 5. P. 309.
32. Hogberg H. E., Hedenstrom E., Wassgren A. B., Hjalmarsson M.,
Bergstrom G., Lofqvist J., Norin T. // Tetrahedron. 1990.
V. 46. №8. P. 3007-3018.
33. Mori K., Tamada S. // Tetrahedron. 1979. V. 35. №10.
P. 1279-1284.
34. Kikukava T., Imaida M., Tai A. // Bull. Chem. Soc. Japan. 1984. V. 57. №7. P. 1954-1960.
35. Tai A., Imaida M., Oda T., Watanabe H. // Chem. Lett. 1978. P. 61-64.
36. Snider B. B., Rodini D. // Tetrahedron Lett. 1978. №16.
P. 1399-1400.
37. Anderson R. J., Adams K. G., Chinn H. R., Henrick C. A. // J. Org. Chem. 1980. V. 45. №11. P. 2229-2236.
38. Carnieri N., Kelly D. R., Kugler W., Marcondes A. A. // Agr. Biol. Technol. 1993. V. 36. №3. P. 421-424.
39. Panagiotis K., Ragoussis N. // Synthesis (BRD). 1995. №6. P. 644-646.
40. Baudouy R., Maliverney C. // Tetrahedron. 1988. V. 44. №2. P. 471-480.
41. Васильев А. А, Власюк А. Л., Крышталь Г. В., Серебряков Э. П. // Изв. АН. Сер. хим. 1995. №10. C. 2026-2031.
Поступила в редакцию 26.01.2009 г.
