CS229083B1 - Způsob výroby 7-hydroxymethyltricyklo(2,2,1,0,3·6) heptan-2-onu - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby 7-hydroxymetyltricyklo(2,2,1,0^’^)hepten-2-onu vzorce I

(I),

O který je důležitým meziproduktem při výrobě derivátů kyseliny prostedienové, tzv. prosteglendinů. Ze sloučeniny vzorce I lze snadno a efektivně připravit klíčové meziprodukty syntézy prostaglendinů, a to deriváty (3aalfa, ébeta, 5alfa,6aelfe)hexehydro-5-hydroxy-4-hydroxymetyl-2H-cyklopenta(b)furan-2-onu.

Doposud známé postupy výroby látky vzorce I vycházejí z bisformiétu 7-hydroxymetyltricyklo(2,2,1,0^’^)heptan-2-olu, jehož oxidací ae připraví kyselina 2-oxo-tricyklo(2,2,1 •a S

0^J’')heptan-7-karboxylová, ve které se pek chrání karbonylové skupina ve formě acetélu.

Redukcí karboxylové skupiny se získá 7-hydroxymetylderivát, který po rozložení acetalu poskytne 7-hydroxymetyltricyklo(2,2,1,0^’5)heptan-2-on vzorce I. Z uvedeného je vidět, že se jedná o mnohestupňové postupy, které vyžadují použití relativně drahých činidel, přičemž výtěžky v řadě reekčních stupňů jsou nízké.

Způsob výroby podle vynálezu nevýhody doposud známých postupů odstraňuje. Dále výchozí sloučeniny a činidla potřebné k syntéze látky vzorce I jsou levná a snadno dbstupné ve vel229083 kých množstvích. Podstata způsobu výroby létky vzorce I podle vynálezu spočívá v tom, že se snadno dostupný 7-hydroxymetyltricyklo(2,2,1,0^’5)heptan-2-ol vzorce II

HO (II),

OH převede působením arensulfonylchloridu obecného vzorce III,

R—/ 2—^SO2^CI (III), kde R značí vodík, metyl nebo brom, na ester kyseliny arensulfonové obecného vzorce IV,

kde R mé shora uvedený význam.

Tato reakce se provádí v prostředí organických rozpouštědel, s výhodou v acetonu nebo terc.butyl-metylketonu při teplotě 0 ež 50 °C. Při této reakci je výhodné použít malého přebytku sloučeniny obecného vzorce III v molérním poměru reagujících složek 1si až 1,2.

V dalSím reakčním stupni se sloučenina vzorce IV oxiduje na keton obecného vzorce V,

Z o

kde R mé shora uvedený význam.

Oxidace se provádí 2,3 až 2,6 M roztokem kysličníku chromového v 8 M kyselině sírové a acetonu při teplotě reakční směsi -5 až +10 °C nebo zředěnou kyselinou dusičnou. K oxidaci lze použít surový ester vzorce IV. V dalším reakčním stupni sa látka vzorce I uvolni z esteru vzoree V elektroredukcí ne rtuíové katodě s diafragmou za gelvanostatických podmínek (proud 0,3 až 1,A, nepětí 15 až 30 V). Redukce se provádí v alkoholu obsahujícím 1 až 4 atomy uhlíku za přídavku tetraalkylamoniových solí obsahujících alkyly s 1 až 4 atomy uhlíku a chloridový, bromidový nebo jodidový anion. Tímto postupem se získá látka vzorce I ve vysoké čistotě a dobrých výtěžcích.

Z hledíske technické aplikace je tento novy způsob velmi výhodný, poskytuje vysoké výtěžky v jednotlivých mezistupních, provádí no dostupných a bezpečných činidel.

Vynález není omezen pouze ne specifické příkladech provedení jsou pouze ilustrativní vynálezu.

se ne jednoduchých zařízeních ze použití snadpříklody, podmínky uvedené v nesledujících e žádným způsobem neomezují předmět e rozseh

Přiklad 1

1-tosyloxymetyltricyk'lo(2,2,1,0^’^)heptan-2-ol (obecný vzorec IV, kde R - CHj)

21,3 g diolu vzorce II se rozpustí v 200 ml ecetonu a při teplotě místnosti (20 až 25 °C) se přidé 29,6 g p-toluensulfonylchloridu ve 110 ml ecetonu. Reakční směs se míchá při teplotě místnosti 12 hodin, aceton se odpeří ze vakua, zbytek se extrahuje chloroformem. Chloroformová féze se promyje vodou, vysuší MgSO^, zfiltruje a smísí s 50 g sllikagelu. Rozpouštědle se odpaří ze vakua e sypké hmota se převrství přes 100 g silikagélu na fritě a promývá chloroformem sc izolují stopy bis-tosylétu. Produkt se izoluje směsí chloroform-aceton 1:1 a získá se 35 g (76 %} sloučeniny obecného vzorce IV, kde R = CHy Pro C,₅ ^h,₈0₄3 (294,4):

vypočteno:

nalezeno:

61,20 # C, 61,34 % C,

6,16 % H; 6,31 % H.

Infračervené spektrum obsahuje pásy 960, 1 176, 1 188, 1 370, 1 600, 2 890, 2 955,

070, 3 560, 3 630 cm^-1, protonové NMR spektrum signály beta (ppm) 1,25 (m, 4H), 1,95 (m, 4H), 2,48 (s, 3H), 3,95 (m, 2H), 7,32,7,42, 7,77, 7,87 (AB systém, 4H).

Příklad 2

K

7-tosyloxymetylt:ricyklo(2,2,1,0 ’ )heptan-2-on (obecný vzorec V, kde R = CH^)

3,9 alkoholu obecného jrzorce IV, kde R = CHy bylo rozpuštěno ve 150 ml ecetonu e za intenzivního mícháni při 0 až 5 °C přikepéno 10 ml 2,6 M roztoku oxidu chromového v 8 M kyselině sírové. Po 30 minutách byl přebytek činidla odstraněn 2-propanolem a rozpouštědla odpařena k suchu a zbytek krystalizován ze směsi etanol-voda. Bylo získáno 3,6 g (92 sloučeniny obecného vzorce V, kde R = CHy teploty tání 82 až 84 °C.

Pro C,₅H₁₆0₄S (292,4) vypočteno: 61,62 % C, 5,52 % H; nalezeno: 61,42 3» C, 5,56 % H.

Infračervené spektrum obsahuje pásy 947, 975, 1 095, 1 175, 1 188, 1 373, 1 600, 1 770, 2 890, 2 925, 2 955 cm^-1, NMR spektrum obsahuje signály delte (ppm) 1,50 (t, 2H), 2,00 (m, 4H), 2,50 (m, 2H), 2,52 (s, 3H), 4,00 (d, 1H), 7,36 ež 7,86 (AB systém, 4H).

Příkled 3

K roztoku 5,45 g diolu vzorce II v 50 ml acetonu se při teplotě místnosti přidá po kapkách za intenzivního míchání reakční směsi 7,25 g benzensulfonylchloridu rozpuštěného v 55 ml acetonu. Po 12 hodinách míchání byla organická rozpouštědla odpařena, destilační zbytek extrahován chloroformem, chloroformový extrakt se promyje vodou a vysuší síranem hořečnatým, nakonec se přidá 12 g silikagélu a odpaří ve vakuu k suchu.

Sypká hmota ae převrství ne sloupec silikagélu (50 g) a promývá chloroformem (vymyjí se stopy bis-benzensulfonétu) a produkt se vymyje z kolony směsí aceton-chloroform 1:1.

Po odpaření oylo získáno 8,32 g produktu obecného vzorce IV, kde R = H.

Pro C,₄H₁₆0₄S (280,3) vypočteno: 59,98 % C, 5,75 % H;

nelezeno: 60,12 95 c, 5,62 95 H.

V infračerveném spektru byly nalezeny pásy 960, 1 176, 1 375, 1 510, 2 890 ež 2 955,

060, 3 540.8 3 620 cm“’, protonové NMR spektrum vykazuje signály delta (ppm) 1,25 (m, 4H), 1,93 (m, 4H), 3,92 (m, 2H), 7,25 až 7,70 (m, 5H).

Příklad 4

7-hydroxyraetyltricyklo(2,2,1,0^’^)heptan-2-on (vzorec I)

0,6 g tosylderivátu obecného vzorce V, kde R = CH^ v 60 ml etanolu a 2,5 g tetremetylamoniumchloridu bylo elektrplyzováno na rtuíové katodě v elektrolyzéru s diefragmou za galvanostatiokých podmínek (0,5 A, 22 V) a po 40 minutách byla reakční směs odpařena k suchu, zbytek extrahován chloroformem, chloroformová fáze promyta vodou, vysuěene síranem hořečnstým a chloroform odpařen ve vakuu. Bylo získáno 0,25 g (73 95) produktu vzorce I.

Pro G₈H₎₀0₂ (138,2):

vypočteno: 69,54 95 C, 7,30 95 H;

nalezeno: 69,29 95 c, 7,19 95 H.

Protonové NMR spektrum obsahuje signály delta (ppm) 1,21 (t, 1H), 1,96 (s, 3H), 2,13 (s, 1H), 2,19 (s, 1H), 2,38 (t, 1H), 3,55 (d, J=7Hz, 2H), 4,00 .(bs, 1H, v OH skupině).

Claims (5)

1. PfiEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby 7-hydroxymetyltrieykÍo(2,2,1,0^’^)hepten-2-onu vzorce I, (I),

   7-hydroxymetyltricyklo(2,2,1,0^’5)heptan-2-olu vzorce II, (II),

   OH vyznačený tím, že se látka vzorce II převede působením arensulfonylchloridu obecného vzorce III,

   R

   SO₂CI (III) , kde R značí vodík, metyl nebo brom, v prostředí organického rozpouštědla v molórním poměru reagujících složek 1:1 až 1,2 při teplotě 0 až 50 °C na arensulfoester obecného vzorce IV,

   R

   OH (IV), kde R mó shora uvedený význam, jehož oxidací oxidem chromovým měno kyselinou dusičnou při teplotě -5 až +10 °C se získé keton obecného vzorce V, l——SO₂O Λ (V), kde R mó shora uvedený význam, ze kterého se po elektrochemické redukci na rtutové katodě získé žádaný produkt vzorce I.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se jako organické rozpouštědlo používá alifatických ketonů obsahujících 3 až 6 atomů uhlíku, jako aceton, terc.butyl-metylketon.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se oxidace provádí 2,3 až 2,6 M roztokem oxidu chromového v 8 M kyselině sírové.
4. 4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se redukce provádí v prostředí alkoholu obsahujícího 1 až 4 atomy uhlíku, jako etanol, propanol.
5. 5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se redukce provádí za přítomnosti kvarterních amoniových solí obsahujících alkyly s 1 ež 4 atomy uhlíku a chloridový, bromidový nebo jodidový anipn. '