CC BY
38
А. Ш. Сунагатуллина (асп.), Р. Н. Шахмаев (к.х.н., доц.),
В. В. Зорин (чл.-корр. АН РБ, д.х.н., проф., зав. каф.)
Стереонаправленный синтез цис- и транс-1-[ундец-2-ен-4-ин-1-ил]пиперидинов
Уфимский государственный нефтяной технический университет, кафедра биохимии и технологии микробиологических производств 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; e-mail: [email protected]
A. Sh. Sunagatullina, R. N. Shakhmaev, V. V. Zorin
Stereoselective synthesis of cis- and £raws-1-[undec-2-en-4-yn-1-yl]piperidines
Ufa State Petroleum Technological University
1, Kosmonavtov Str, 450062 Ufa, Russia; e-mail: [email protected]
На основе промышленно доступного 1,3-дихлор-пропена разработана схема синтеза стереохимически чистых (Ъ)- и (Е)-1-[ундец-2-ен-4-ин-1-ил]пиперидинов — важных синтонов в получении низкомолекулярных биорегуляторов. Установлено, что в результате Р^Си-катализируемого сочетания (Ъ)- или (Е)-1-[3-хлорпроп-2-ен-1-ил]-пиперидинов с октином-1 образуются соответствующие изомеры 1-[ундец-2-ен-4-ин-1-ил]пи-перидина. При этом изменения конфигурации заместителей при двойной связи не наблюдается, что подтверждено данными ЯМР *Н и 13С спектроскопии.
Ключевые слова: 1,3-дихлорпропен; 1-[3-хлорпроп-2-ен-1-ил]пиперидин; 1-[ундец-2-ен-4-ин-1-ил]пиперидин.
Циклические амины с боковой сопряженной ениновой цепью, связанной с атомом азота, входят в состав фармакозначимых соединений 1-6, других биологически активных ве-
7—12 13
ществ 712 и используются в синтезе диеновых 13,
14 15 16
полиеновых 14,15 и ареновых 16 соединений.
Р^Си-катализируемое сочетание винилга-логенидов и терминальных алкинов (реакция Соногаширы) является одним из наиболее эффективных методов создания сопряженных ениновых систем 17-21.
Нами исследована возможность стерео-направленного синтеза (2Ъ)- и (2Е)-1-[ундец-2-ен-4-ин-1-ил]пиперидинов (4 и 5) путем Р^ Си-катализируемого сочетания (2Ъ)- и (2Е)-3-хлорпроп-2-енилпиперидинов (1 и 2) и 1-окти-на (3). Исходные соединения (1 и 2) были
The scheme of synthesis stereochemically pure (Z)- and (£)-1-[undec-2-en-4-yn-1-yl]piperidines, perspective syntons for making of lowmolecular bioregulators was developed using commercially available 1,3-dichloropropene. The Pd-Cu-cata-lyzed coupling of (Z)- and (E)-1-[3-chloroprop-2-en-1-yl]piperidine with octyne-1 afforded the corresponding isomers of 1-[undec-2-en-4-yn-1-yl]piperidine. Thus by the data of HNMR and CNMR spectroscopy the isomerization of double bond is not practically observed.
Key words: 1,3-dichloropropene; 1-[3-chloro-prop-2-en-1-yl]piperidine; 1-[undec-2-en-4-yn-1-yl]piperidines.
синтезированы аминированием цис- и трансизомеров 1,3-дихлорпропена, обладающих высокой разницей в температурах кипения и эффективно разделяющихся ректификацией 22.
Установлено, что при взаимодействии (2Ъ)- и (2Е)-3-хлорпроп-2-енилпиперидинов (1 и 2) и 1-октина (3) в присутствии слабо связанного комплекса PdCl2(C3H7CN)2 и Си1 в пиперидине с высокими выходами (75 и 76%) образуются соответствующие (2Ъ)- и (2Е)-1-[ундец-2-ен-4-ин-1-ил]пиперидины (4 и 5).
Химическая структура и стереохимичес-кая чистота синтезированных соединений подтверждена данными ЯМР *Н и 13С спектроскопии и хроматомасс-спектрометрии, а также ГЖХ анализом на высокоэффективной капиллярной колонке.
N
1 или 2
Cl
+
-СбН
6*43
3
PdCl2(C3H7CN)2
----------►
Пиперидин
4 или 5
Дата поступления 10.09.12 80 Башкирский химический журнал. 2012. Том 19. Жя 3
Экспериментальная часть
ИК спектры записаны в тонком слое на ИК Фурье-спектрофотометре ШРгев^е-21 8Н1МЛВ2и. Спектры ЯМР *Н и 13С записаны в СЭС13 на приборе Вгикег АМ-300 (рабочая частота 300 и 75.47 МГц соответственно), внутренний стандарт — ТМС. Хроматографический и масс-спектральный анализ проводили на хроматомасс-спектрометре ССМ8-ОР20108 8Н1МЛВ2и (электронная ионизация при 70 эВ, диапазон детектируемых масс 33—500 Да). Использовали капиллярную колонку НР-1МБ (30 м х 0.25 мм х 0.25 мкм), температура испарителя 280 оС, температура ионизационной камеры 200 оС. Анализ проводили в режиме программирования температуры от 50 до 280 оС со скоростью 10 оС/мин, газ-носитель — гелий (1.1 мл/мин).
1-[(2^)-ундец-2-ен-4-ин-1-ил]пиперидин
(4). К суспензии 0.160 г (1.0 ммоль) 1-[(2Ъ)-3-хлорпроп-2-ен-1-ил]пиперидина (1), 20 мг (0.1 ммоль) Си1, 16 мг (0.05 ммоль) PdC12(C3H7CN)2 в 1 мл пиперидина прибавляли 1.1 ммоль 1-октина (3). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в атмосфере аргона 2 ч. Затем приливали гексан (3 мл) и насыщенный раствор N^0 (3 мл). Органический слой отделяли, водный слой экстрагировали гексаном (3х5 мл). Объединенные органические слои последовательно промывали №НС03 (5 мл) и водой (5 мл), сушили №2Б04 и концентрировали. Сырой продукт очищали методом колоночной хроматографии. Выход 0.175 г (75%). ИК-спектр, V, см-1: 2936, 2855, 2785, 1450, 1440, 1295, 1113, 733. Спектр ЯМР *Н, 5, м.д.: 0.90 т (3Н, СН3, J 6.9 Гц), 1.29-1.61 м (14Н, 4СН2, 2СН2СН2^ СН^СН2СН2Ю, 2.33 т.д (2Н, С6Н2, J 6.9, 1.9 Гц), 2.42 т (4Н, 2СН2Ю, 3.22 д.д (2Н, NС1Н2, J 6.9, 1.5 Гц), 5.59 д.т (1Н, С3Н=, Jцис 10.8, 1.5 Гц), 5.92 д.т (1Н, С2Н=, Jцис 10.8, 6.9 Гц). Спектр ЯМР 13С, 5С, м.д.: 13.95 (С11), 19.47 (С6), 22.53 (С10), 24.26 (СН2СН2СН2Ю, 25.96 (2СН2СН2Ю, 28.50 (С7), 28.72 (С8), 31.30 (С9), 54.50 (2СН2Ю, 58.09 (С1), 84.25 (С4), 95.77 (С5), 111.92 (С3), 138.47 (С2). Масс-спектр, ш/г (1отн, %): 162 (91), 148 (34), 134 (21), 121 (57), 120 (21), 110 (32), 106 (18), 91 (18), 84 (27), 79 (24), 77 (23), 55 (22), 44 (100), 42 (18), 41 (31).
1-[(2Е)-ундец-2-ен-4-ин-1-ил]пиперидин
(5) получен аналогично продукту (4) из 1-[(2£)-3-хлорпроп-2-ен-1-ил]пиперидина (2) и 1-октина (з). Выход 0.181 г (76%). ИК-спектр, V, см-1: 2930, 2855, 2793, 2752, 1454, 1343, 1261, 1155, 1111, 1039, 953. ЯМР *Н, 5, м.д.:
0.89.т (3Н, СН3, J 6.6 Гц), 1.27-1.61 м (14Н,
4СН2, 2CH2CH2N, CH2CH2CH2N), 2.28 т.д (2Н, С6Н2, J 6.9, 1.9 Гц), 2.36 т (4Н, 2CH2N), 2.97 д (2Н, NC1H2, J 6.6 Гц), 5.59 д.т (1Н, С3Н=, Jтранс 15.9, 1.3 Гц), 5.97 д.т (1Н, С2Н=, J^c 15.9, 6.6 Гц). ЯМР 13С, 8С, м.д.: 13.90 (С11), 19.26 (С6), 22.42 (С10), 24.18
(CH2CH2CH2N), 25.87 (2СН2СН2Ю, 28.46 (С7), 28.62 (С8), 31.25 (С9), 54.38 (20H2N), 61.30 (С1), 78.57 (С4), 90.01 (С5), 112.70 (С3), 139.05 (С2). Масс-спектр, m/z (1отн, %): 133 (21), 119 (37), 107 (30), 105 (59), 95 (34), 93 (49), 91 (100), 81 (41), 79 (64), 78 (31), 77 (35), 69 (18), 67 (57), 55 (38), 43 (36), 41 (58).
Литература
1. Sukamoto S., Takahashi M., Matsunaga S., Fusetani N., Van Soest R.W. // J. Nat. Prod.-2000.- V.63.- P.682.
2. Nussbaumer P., Leitner I., Mraz K., Stutz A. // J. Med. Chem.- 1995.- V.38.- P.1831.
3. Alami M., Ferri F., Gaslain Y. // Tetrahedron Lett.- 1996.- V.37.- P.57.
4. Lhermitte H., Grierson D. S. // Contemp. Org. Synth.- 1996.- V.3.- P.41.
5. Lhermitte H., Grierson D.S. // Contemp. Org. Synth.- 1996.- V.3.- P.93.
6. Zein N., Sinha A. M., McGahren W. J., Ellestad G. A. // Science.- 1988.- V.240.- P.1198.
7. Zou Y., Millar J. G. // Tetrahedron Lett.-2010.- V.51.- P.1336.
8. El-Jaber N., Estevez-Braun A., Ravelo A.G.; Munoz-Munoz O., Rodriguez-Afonso A., Murguia J. R. // J. Nat. Prod.- 2003.- V.66.- P.722.
9. Fontana A., d’Ippolito G., D’Souza L., Mollo E., Parameswaram P.S., Cimino G. // J.Nat. Prod.- 2001.- V.64.- P.131.
10. Nicolaou K. C., Dai W. M. // Angew. Chem., Int. Ed.- 1991.- V.30.- P.1387.
11. Gunawardena J. W., Klingberg G. U., Huang D. // Tetrahedron.- 1996.- V.52.- P.6453.
12. Gung B. W., Kumi G. // J. Org. Chem.- 2004.-V.69.- P.3488.
13. Kumar P., Naidu S. V., Gupta P. // J. Org. Chem.- 2005.- V.70.- P.2843.
14. Crousse B., Mladenova M., Ducept P., Alami M., Linstrumelle G. // Tetrahedron.- 1999.-V.55.- P. 4353.
15. Casey C. P., Strotman N. A. // J. Org. Chem.-2005.- V.70.- P.2576.
16. Saito S., Yamamoto Y. // Chem. Rev.- 2000.-V.100.- P. 2901.
17. Sonogashira K., Tokai Y., Hagihara N. // Tetrahedron Lett.- 1975.- V.16.- P.4467.
18. Chinchilla R., Najera C. // Chem. Rev.- 2007.-V.107.- P.874.
19. Negishi E. I., Anastasia L. // Chem. Rev.-2003.- V.103.- P.1979.
20. Сунагатуллина А. Ш., Шахмаев Р. Н., Зорин В. В. // ЖОХ.- 2012.- Т.82.- С.1216.
21. Handbook of organopalladium chemistry for organic synthesis. Ed. E. Negishi.- N.- Y.: Wiley interscience, 2002.- 1659 p.
22. Тахаутдинова А. У., Миндиярова Э. Р., Шахмаев Р. Н., Зорин В. В. // ЖПХ.- 2011.-Т.84.- С.513.
Башкирский химический журнал. 2012. Том 19. 3
