DD276689A1

DD276689A1 - Verfahren zur darstellung fluorierter oxaheterocyclen

Info

Publication number: DD276689A1
Application number: DD32131188A
Authority: DD
Inventors: Guenter Haufe; Gerard Alvernhe; Andre Laurent
Original assignee: Univ Leipzig
Priority date: 1988-11-01
Filing date: 1988-11-01
Publication date: 1990-03-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung fluorierter Oxa-Heterocyclen. Ziel ist die Darstellung monofluorierter Tetrahydropyrane und Tetrahydrofurane aus ungesaettigten Epoxiden. Die Aufgabe ist es, den Verfahrensablauf so zu lenken, dass die Zielverbindungen durch eine Heterocyclisierung unter Einbeziehung einer Doppelbindung und eines Epoxidringes selektiv und in guter Ausbeute gebildet werden. Die Aufgabe wird geloest, indem die entsprechenden ungesaettigten Epoxide mit einem N-Halogensaeureimid bzw. N-Halogensaeureamid oder einem Thiosulphoniumsalz in Gegenwart eines Fluorierungsmittels in einem dipolaren organischen Loesungsmittel bei Temperaturen bis Raumtemperatur umgesetzt werden. Die Reaktionsprodukte sind als Wirkstoffe von Interesse.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung monofluoricrter Tetrahydropyrane und Tetrahydrofurane aus ungesättigten Epoxiden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bereits bekannt, bestimmte Tetrahydropyrane und Tetrahydrofuran-Dcrivato herzustellen. Ausgehend von acyclischen odor cyclischen, nicht konjugierten Dienen werden dabei unter Verwendung verschiedener Elektrophile und Nucleophilon, dio eine Sauerstoffunktion tragen, disubstituierte cyclische Ether des genannten Typs erhalten. Auch ungesättigte Epoxide wurden schon für die Synthese derartiger Verbindungen eingesetzt.

Andererseits sind eine Reihe von Verfahren zur Einführung des Fluorsubstituonten in organische Moleküle in der intornatioiiü'i η Fachliteratur veröffentlicht.

Dabei erlauben die erstgenannten Verfahre., di9 Einführung von Fluorsubstituonten nicht, währenr' die letztgenannten niel· ι zu Oxa-Heterocyclen führen.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, ein Vorfahren anzugeben, das es gestattet, ausgehend von ungesättigten Epoxiden, die aus entsprechenden Dienen nach bekannten Vorfahren leicht zugänglich sind, monofluoriorto Tetrahydrofuran- und TotrahydrofuranDorivato in gutor Ausbeuto dnrzustolien.. dio sich loieht isolieren lassen und woitoron chemischen Umwandlungen zuganglich sind.

Darstellung des Wesen* der Erfindung

Dio Erfindung hat din Aufgabo, durch (lon Vorfahrensablauf dio oloktrophilo Addition so zu lenken, daß nach dom Angriff dos Eloklrophils an oinor Doppolbindung dos ungesättigten Epoxidos, anschließend«) Buteiligung dos Epoxidringos und abschlioßondon Angriff dos Fluoridions substituiorto und in 2-Stollung zum Sauoistoff monofluoriorto Tetrahydropyrane und Tetrahydrofurane! ontstt-hon.

Dio Aufgabo wird οι' <idungsgomal$ dadurch golöst, daß oin ungosättigtos Epoxid in Gogonwart einos Fluoriorungsinittels in oinom dipolarci; oiybi.ischoii Lösungsmittel oder Lösungsmittolgomisch unter Rühron bei Raumtemperatur mit dor molaron Mungo oinos Eloktrop'iils zur Reaktion gebracht wird. Nach erfolgter Reaktion wird das Roaklionsyemisch in Eiswassor gogosson, mil waßrigor Ammoniaklösung noutralisiott und das Produkt durch Extraktion uhgetronnt. Gogobononfalls win! oino Reinigung durch Chromaiographio ongoschlosson.

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E - Elektrophil a E = Cl b E = Br c E-I d E = SMe

Nach diesem Verfahren werden in der Regel zwei isomere Sauerstoff-Heterocyclen in guten Ausbeuten erhalten. Vorteilhaft werden als Eloktrophile N-Halogensäureimide bzw. -amide wie N-Chlorsuccinimid, N-Bromsuccinimid oder N-Iodsuccinimid, odei Thiosulfoniumsalze mit nichtnucleophilen Anionen eingesetzt. Als Fluorerungsmittel können Triethylamin-trishydrofluorid, Olah's Raagens (Pyridin/IOHF), Triethylammoniumfluorid, Tetreibutylammoniumfluorid und ähnliche Reagenzien angewendet worden. Es ist vorteilhaft, das Fluorierungsmittel im Überschuß einzusetzen. Zweckmäßigerweiso weiden als Lösungsmittel Methylenchlorid, Diethylether oder ein ähnliches organisches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch angewendet. Für die Reinigung der Produkte hat sich die Chromatographie an Kieselgel mittels eines unpolaren E'utionsmitteh; wie Petrolother bewährt

Die Erfindung wird nachstehend an zwei Beispielen näher erläutert.

E «!spiel 1

Ein Gemisch aus 0,62g (5mmol) 9-Oxafoieyclo[6.1.0lnon-4-en, 2ml Triethylamin-tris-hydrofluorid (lOmmol) und 10ml Methylenchlorid wird bei 0^cC mit 0,9g (5mmol) N-Bromsuccinimid versetzt und 15min bei dieser Temperatur gerührt. Danach wird das Kühlbad entfernt und weitere 3h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird anschließend in 50ml Eiswassor gegossen, mit wäßriger Ammoniaklösung neutralisiert und 3x mit ja 25ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wenden mit Ο,Ί normaler Salzsäure und 5%iger Natriumhydrogoncarbonatlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel entfernt. Das Produktgemisch, bestehend aus endo.endo^-brom-e-'luor-S-oxabicyclop.S. 1 |nonan (75%) und endo,endo-2-Brom-5-fluor-9-oxabicyclo|4.2.1 Inonan (25%) kann durch Säulenchromaiographie an Kiesolgel mit Potrolether als Elutionsmittel getrennt werden.

In analoger Weise können auch dig entsprechenden 2-Chlor- und 2-lod-Dorivate erhalten werden.

Die Tabellen 1 und 2 enthalten die spektioskopischen Daten oiniger so dargestellter fluorierter Oxa-Hoterocyclen.

Beispiel 2

Zu oinor Lösung von 0,62g (5mmol) gOxabicycloie.i.OJnon^on in 10ml Methylonchlorid werden boi OC unter Rühren 1,08g (5,5mmol) Dimethyl(methyl!hio)sulfoniumflueroborat gegeben und 20min boi diesGi Temperatur gerührt. Dann werden untor weiterem Rühren 2ml (lOmmol) Triethylamin-tris-hydrofluorid tropfenweise bei 0^cC zugegeben, noch oino Stunde boi diosor Temperatur und danach etwa 8 Stunden bei Raumtemporatur gerührt. Das Rcaktionsgemisch wird anschließend in 50ml Eiswassor gegossen, mit wäßriger Ammoniaklösung neutralisiert und dreimal mit je 25ml MethylencMorid extrahiert. Dio vereinigten organischen Phasen werden mit 0,1 normaler Salzsäure und 5%igor Natriumhydrogencarbonatlösung gowaschen, über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel ontfernt. Das Produktgemisch, bestellend aus endo-2-Fluor-6-methylthio-9oxobicyclo|3.3.1 Inonan (25%) und ondo^-Fluor-B-methylthio-g-oxabicycloK*. 11nonan (6%) Uiid einer unbekannten Verbindung (66%) konn durch Säulenchromatographie an Kioselgol mit Petrolether/Ethor als Elutionsmittel getrennt worden. endo-2-Fluor-6methylthio-9-o.iabicyclo[3.3.1 Inonan (2d) '⁹F-NMR(O₁CFCI₃): 182,6ppm; ²J_fH = 51 Hz endo-2-Fluor-6-mel!iylthlo-9-oxeblcyclo[4.2.1 Jnonan (3 d)¹⁹F-NMR (6, CFCI₃): 183,7ppm; ²J_fH = 51Hz Dia hergestellten Vorbindungen sind als Insektizide und als Herbizido von technischem Intoresso.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Darstellung fluorierter Oxa-Heterocyclen, dadurch gekennzeichnet, daß ungesättigte Epoxide in Gegenwart eines Fluorierungsmittels in einem dipolaren organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch unter Rühren bei niedrigen Temperaturen mit der molaren Menge eines Elektrophils umgesetzt werden, nach erfolgter Reaktion auf Eiswasser gegossen, neutralisiert, die wäßrige Phase mit dem gleichen oder einem ähnlichen organischen Lösungsmittel extrahiert, die vereinigten organis^nen Phasen gewaschen, getrocknet, das Lösungsmittel entfernt und das Produkt z. B. chromatographisch gereinigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ungesättigte Epoxide die von nicht konjugierten acyclischen oder cyclischen Dienen abgeleiteten Monoepoxide, ζ. Β 9-Oxabicyclo[6.1.0]non-4-en, eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrophile N-Halogensäureimide bzw. -amide wie N-Chlor-, N-Brom-, N-Iodsuccinimid oder N-Bromacetamid, oderThiosulfoniumsalze mit nicht nucleophilen Anionen wie Dimethyl(methylthio)sulfoniumfluoroborat oder Mothyl
di(methylthio)sulfoniumhexachloroantimonat zur Anwendung kommen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluorierungsmittel Trialkylamintris-hydrofluoride, z. B. Triethylamin-tris-hyilrofluorid, Olah's Reagens (Pyrimidin, 10HF), Triethylammoniumfluorid oder Tetraaikylammoniumfluoride wie z. B. Tetramethylammoniumfluorid oderTetrabutylammoniumfluorid genutzt und im Überschuß eingesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem dipolaren organischen Lösungsmittel wie Methylenchlorid oder Diethylether oder Gemischen solcher Lösungsmittel bei Temperaturen vorzugsweise zwischen O⁰C und Raumtemperatur gearbeitet wird.