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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Oxiranen aus Aldehyden oder Ketonen,
von Aziridinen aus Iminen bzw. von Cyclopropanen aus Alkenen.
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Aus der WO95/11230 ist die Herstellung
von Oxiranen, Aziridinen und Cyclopropanen durch Umsetzung einer
Diazoverbindung mit einem Aldehyd, Keton, Imin bzw. Alken in Gegenwart
sowohl eines Sulfids als auch entweder eines metallorganischen oder
anorganischen Reagens zu einem Schwefelylid bekannt. Da Diazoverbindungen
aufgrund ihrer Toxizität
und Explosivität
schwierig zu handhaben sind, wäre
es von Vorteil, die Diazoverbindungen für dieses Verfahren in situ
zu erzeugen und dadurch die Handhabung dieser gefährlichen
Substanzen auf ein Minimum zu beschränken.
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Daher wird gemäß einer ersten Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Oxirans,
Aziridins oder Cyclopropans der Formel (I), worin X für Sauerstoff,
NR4 oder CHR5 steht; R1 für
Wasserstoff, Alkyl, Aryl, eine heteroaromatische Gruppe, eine heterocyclische
Gruppe oder Cycloalkyl steht; R2 für Wasserstoff,
Alkyl, Aryl, eine heteroaromatische Gruppe, CO2R8, CHR14NHR13, eine heterocyclische Gruppe oder Cycloalkyl
steht; oder R1 und R2 gemeinsam
einen Cycloalkylring bilden; R3 und R10 unabhhängig
voneinander für
Wasserstoff, Alkyl, Aryl, eine heteroaromatische Gruppe CO2R8 R8
3Sn CONR8R9, Trialkylsilyl oder Triarylsilyl stehen;
R4 für
eine elektronenziehende Gruppe steht; R5 für Alkyl,
Cycloalkyl, Aryl, eine heteroaromatische Gruppe, SO2R8, SO3R8,
COR8, CO2R8, CONR8R9, PO(R8)2, PO(OR8)2 oder CN steht; R8 und
R9 unabhängig
voneinander für
Alkyl oder Aryl stehen und R13 und R14 unabhängig
voneinander für Wasserstoff,
Alkyl oder Aryl stehen; mit den folgenden Schritten:
- (a) Abbau einer Verbindung der Formel (II), (IIa), (IIb) oder
(IIc), worin R3 und R10 die
oben angegebene Bedeutung besitzen; Y für ein Kation steht; r je nach
Art von Y für
1 oder 2 steht und L für
eine geeignete Abgangsgruppe steht, zu einer Diazoverbindung der
Formel (III), worin R3 und R10 die
oben angegebene Bedeutung besitzen;
- (b) Umsetzung der Verbindung der Formel (III) mit einem geeigneten Übergangsmetallkatalysator;
- (c) Umsetzung des Produkts aus Schritt (b) mit einem Sulfid
der Formel SR6R7,
worin R6 und R7 unabhängig voneinander
für Alkyl,
Aryl oder eine heteroaromatische Gruppe stehen oder gemeinsam einen
gegebenenfalls substituierten Ring, der gegebenenfalls ein zusätzliches
Heteroatom enthält,
bilden; und
- (d) Umsetzung des Produkts aus Schritt (c) mit einer Verbindung
der Formel (IV), worin R1 und R2 die
oben angegebene Bedeutung besitzen;
bei dem man die
Verbindung der Formel (II), (IIa), (IIb) oder (IIc) in Gegenwart
des Übergangsmetallkatalysators,
des Sulfids und der Substratverbindung der Formel (IV) abbaut, bereitgestellt.
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Wenn die Verbindung der Formel (IV)
ein Alken ist (d. h. wenn X in der Verbindung der Formel (IV) für OHR5 steht), so handelt es sich dabei um ein
elektronenarmes Alken.
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Wenn das erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung eines Oxirans (d. h. einer Verbindung der Formel
(I), worin X für
O steht) verwendet wird, so muß man
die Reaktitivät
der Verbindung der Formel (IV) gegen die Reaktivität des Produkts
aus Schritt (c) abwägen.
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Es ist bevorzugt, daß die Verbindungen
der Formel (II) thermisch abgebaut werden (siehe beispielsweise
Synth. Comm. 1978, 8(8) 569, oder Bull. Soc. Chim. Belg. 1977, 86,
739); daß die
Verbindungen der Formel (IIa) durch in Berührung bringen der Verbindungen
mit beispielsweise Bleitetraacetat oder Mangandioxid abgebaut werden
(siehe beispielsweise die Methode von Holton in J. Org. Chem. 1995,
60, 4725 und die dort aufgeführten
Literaturstellen); daß die
Verbindungen der Formel (IIb) thermisch oder durch Einwirken von Licht
(hν) abgebaut
werden (siehe beispielsweise die Methode von Doyle in Tett. Lett.
1989, 30, 3049 und die dort aufgeführten Literaturstellen) und
daß die
Verbindungen der Formel (IIc) durch thermische Oxidation abgebaut
werden (siehe beispielsweise die Methode von Horner in Chem. Ber.
1961, 94, 279).
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Gegenwart
eines Lösungsmittels
durchgeführt
werden. Beispiele für
geeignete Lösungsmittel
sind Nitrile (wie Acetonitril), chlorierte Lösungsmittel (wie CH2Cl2 oder CHCl3), aromatische Lösungsmittel (wie Benzol, Toluol
und o-, m- oder p-Xylol), aliphatische Alkohole (wie Methanol, Ethanol
oder tert.-Butanol), kettenförmige
oder cyclische Ether (wie Diethylether, tert.-Butylmethylether, Diisopropylether,
Glymes (beispielsweise Monoglyme, Diglyme oder Triglyme) oder Tetrahydrofuran),
aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoffe (wie n-Hexan oder
Cyclohexan), N,N-Dimethylformamid, Sulfolan, Dimethylsulfoxid oder
N-Methylpyrrolidon.
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Alternativ dazu kann man das Verfahren
aus einem Gemisch mischbarer Lösungsmittel
(wie einem Gemisch aus Wasser und Acetonitril) durchführen oder
verschiedene Reagentien in verschiedenen Lösungsmitteln zugeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann man Phasentransferreagentien verwenden (beispielsweise, wenn
das erfindungsgemäße Verfahren
in einem Lösungsmittel
durchgeführt
wird und die Reaktionsmischung nicht homogen ist). Als Phasentransferreagentien
eignen sich beispielsweise Ammoniumsalze (wie Benzyltriethylammoniumchlorid)
oder Kronenether.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren
bei einer Temperatur im Bereich von –30 bis 100°C und insbesondere im Bereich
von 20 bis 70°C,
wie bei etwa 50°C,
durchgeführt.
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Vorzugsweise wird eine Verbindung
der Formel II in Gegenwart eines aprotischen Lösungsmittels und eines Phasentransferkatalysators,
aber in Abwesenheit von freier Base, thermisch zersetzt.
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Bei dem Verfahren der zweiten Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem aprotischen Lösungsmittel
um ein Nitril (wie Acetonitril); ein chloriertes Lösungsmittel
(wie CH2Cl2 oder
CHCl3); ein aromatisches Lösungsmittel
(wie Benzol, Toluol und o-, m- oder p-Xylol); einen kettenförmigen oder
cyclischen Ether (wie Diethylether, tert.-Butylmethylether, Diisopropylether,
ein Glyme (beispielsweise Monoglyme, Diglyme oder Triglyme) oder
Tetrahydrofuran); einen aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoff
(wie n-Hexan oder Cyclohexan); N,N-Dimethylformamid; Sulfolan; Dimethylsulfoxid
oder N-Methylpyrrolidon handeln. Besonders bevorzugt ist Acetonitril.
Ganz besonders bevorzugt wird das Verfahren gemäß der zweiten Ausgestaltung
unter wasserfreien Bedingungen, d. h. in weitgehender Abwesenheit
von Wasser, durchgeführt.
Bevorzugte Phasentransferkatalysatoren sind u. a. quartäre Ammoniumsalze,
insbesondere Trialkylbenzyl- und Tetraalkylammoniumhalogenide, insbesondere
-chloride, und ganz besonders bevorzugt diejenigen, in denen jedes
Alkyl unabhängig
voneinander für
eine C1-16-Alkylgruppe steht. Wenn es sich
bei der Verbindung der Formel II um ein quartäres Ammoniumsalz handelt, so
dient die Verbindung der Formel II auch als Phasentransferkatalysator.
Ganz besonders vorteilhaft ist die Verbindung der Formel II in dem
aprotischen Lösungsmittel weitgehend
unlöslich
und wird in Form einer Suspension eingesetzt. Besonders bevorzugt
handelt es sich bei der Verbindung der Formel II um ein Natriumsalz.
Die thermische Zersetzung wird oft bei einer Temperatur von 0 bis
70°C und
vorzugsweise von etwa 15 bis etwa 50°C durchgeführt.
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Die Verbindungen der Formel (I) können ein,
zwei oder drei chirale Ringkohlenstoffatome aufweisen, und nach
dem Verfahren gemäß der ersten
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können alle Strukturisomere der
Verbindungen der Formel (I) hergestellt werden. Wenn eine oder mehrere
der Gruppen R1, R2,
R3, R4 oder R5 chiral ist, so kann sie die Stereochemie
der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
gebildeten Verbindung der Formel (I) beeinflussen.
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Der Begriff Alkyl bezieht sich bei
jeder Erwähnung
auf gerade oder verzweigte Alkylketten, die vorzugsweise 1 bis 10
Kohlenstoffatome und insbesondere 1 bis 6 Kohlenstoffatome, beispielsweise
1 bis 4 Kohlenstoffatome, enthalten. Alkyl steht beispielsweise
für Methyl,
Ethyl, n-Propyl, n-Butyl oder tert.-Butyl. Alle Alkylgruppen sind
gegebenenfalls substituiert. Bevorzugte Substituenten sind eine
oder mehrere Arylgruppen (wie Phenyl), Aryloxygruppen (wie Phenoxy),
heteroaromatische Gruppen, heterocyclische Gruppen (wie reduzierte
Formen von Oxazol), Cycloalkylgruppen (wie Cyclopropyl), C1-6-Alkoxygruppen (wie Methoxy oder Ethoxy),
C1-6-Thioalkylgruppen (wie Methylthio),
Halogengruppen (zur Bildung von beispielsweise CCl3,
CF3 oder CH2CF3), C1-6-Halogenalkoxygruppen
(wie OCF3), Cyanogruppen, Hydroxylgruppen
oder CO2(C1-6)-Alkylgruppen.
Darüber
hinaus können
die Alkylgruppen von R5 mit einer Aldehydgruppe
(C(H)=O) terminiert oder durch eine Carbonylgruppe (C=O) unterbrochen
sein.
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Halogen steht für Fluor, Chlor, Brom oder Iod.
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Alkoxy- und Halogenalkoxygruppen
sind gerade oder verzweigte Ketten, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
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Halogenalkoxy- und Halogenalkylgruppen
enthalten kein nukleophil substituierbares Halogen. So darf ein
Kohlenstoffatom einer Halogenakyl- oder Halogenalkoxygruppe nicht
ein Halogenatom und ein Wasserstoffatom tragen.
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Cycloalkylringe enthalten vorzugsweise
3 bis 7 Kohlenstoffatome und insbesondere 3 bis 6 Kohlenstoffatome.
Cycloalkylringe können
durch eine oder mehrere Alkylgruppen oder CO2R8 (worin R8 die oben
angegebene Bedeutung besitzt) substituiert sein, oder zwei Ringkohlenstoffe
können über eine
Kohlenstoffkette mit 1 bis 4 (vorzugsweise 1 oder 2) Kohlenstoffatomen
unter Bildung einer bicyclischen Struktur miteinander verbunden
sein.
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Aryl steht auch für Naphthyl, vorzugsweise aber
für Phenyl.
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Zu heteroaromatischen Gruppen gehören 5- und
6-gliedrige aromatische
Ringe mit einem, zwei, drei oder vier, unter Sauerstoff, Schwefel
und Stickstoff ausgewählten
Heteroatomen, die zu benzenoiden Ringsystemen anelliert sein können. Beispiele
für heteroaromatische
Ringe sind Pyridyl, Pyrimidyl, Pyridazinyl, Pyrazinyl, Triazinyl
(1,2,3-, 1,2,4- und 1,3,5-), Furyl, Thienyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl,
Imidazolyl, Triazolyl (1,2,3- und 1,2,4-), Tetrazolyl, Oxazolyl,
Isoxazolyl, Thiazolyl, Isothiazolyl, Chinolinyl, Isochinolinyl,
Cinnolinyl, Chinazolinyl, Chinoxalinyl, Indolinyl, Isoindolinyl,
Benzofuranyl, Benzothienyl, Benzimidazolyl, Benzoxazol, Benzthiazol, Oxadiazol
und Thiadiazol.
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Alle Arylgruppen und heteroaromatische
Gruppen sind gegebenenfalls substituiert. Bevorzugte Substituenten
sind eine oder mehrere Alkylgruppen, Halogenalkylgruppen, C1-6-Alkoxygruppen, Halogengruppen, C1-6-Halogenalkoxygruppen, Cycloalkylgruppen,
Nitrogruppen, Cyanogruppen oder CO2(C1-6)-Alkylgruppen.
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Der Begriff heterocyclische Gruppe
bezieht sich auf nicht aromatische Ringe und umfaßt 5- und 6-gliedrige
Ringe mit einem, zwei oder drei, aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel
und Stickstoff ausgewählten Heteroatomen.
Beispiele sind Piperidin, Pyrrolidin, Azetidine, Morpholin, Tetrahydrofuran,
Tetrahydrothiophen, Pyrrolin, Piperazin, Isoxazolin, Oxazolin und
reduzierte Formen von oben nicht aufgeführten Heteroaromaten. Heterocyclische
Ringe sind gegebenenfalls substituiert, und zu den bevorzugten Substituenten
gehören
eine oder mehrere Alkylgruppen.
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Wenn es sich bei der Verbindung der
Formel (IV) um einen Aldehyd handelt, so steht R2 vorzugsweise für eine gegebenenfalls
substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen; eine gegebenenfalls
substituierte Phenylgruppe, die insbesondere an einer oder beiden
der zur Aldehydgruppierung ortho- oder para-ständigen Positionen substituiert
ist, oder eine gegebenenfalls substituierte heteroaromatische Gruppe
mit einem 5- oder 6-gliedrigen Ring, insbesondere mit 1, 2 oder
3 Stickstoff-Heteroatomen.
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Wenn es sich bei der Verbindung der
Formel (IV) um ein Keton handelt, so steht mindestens eine der Gruppen
R1 und R2 häufig für eine gegebenenfalls
substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder bildet
eine Cycloalkylgruppe, und meistens trägt das zur Ketogruppe alpha-ständige Kohlenstoffatom
ein und vorzugsweise zwei Wasserstoffatome. Wenn eine oder beide,
vorzugsweise eine der Gruppen R1 und R2 für
eine Arylgruppe oder heteroaromatische Gruppe steht, so tragen die
zur Ketogruppe benachbarten Ringpositionen vorzugsweise Wasserstoffatome.
Ganz besonders bevorzugt sind aliphatische Ketone, insbesondere
diejenigen mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen.
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Wenn es sich bei der Verbindung der
Formel (IV) um ein Alken handelt, so ist das Alken vorzugsweise mit
einer elektronenziehenden Gruppe, vorzugsweise einer Carbonyl-,
Nitro-, Cyano-, Phosphoryl- oder Sulfonylgruppe, insbesondere einer
Gruppe der Formel SO2R8,
SO3R8, COR8, CO2R8,
CONR8R9, CN, P(O)(R8)2, insbesondere
P(O)(Aryl)2 oder PO(OR8)2, worin R8 und R9 die oben angegebene Bedeutung besitzen,
konjugiert. Wenn R8 und R9 eine
Alkylgruppe enthält,
so handelt es sich dabei vorzugsweise um eine C1-6-Alkylgruppe,
die substituiert sein kann. Wenn R8 oder
R9 eine Arylgruppe enthält, so handelt es sich dabei
vorzugsweise um eine Phenylgruppe, die substituiert sein kann.
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Wenn es sich bei der Verbindung der
Formel (IV) um ein Imin handelt, so steht vorzugsweise eine der Gruppen
R1 und R2 für H, Alkyl,
Phenyl oder eine heteroaromatische Gruppe und die andere für Alkyl,
Aryl oder eine heteroaromatische Gruppe, wobei jede Alkylgruppe
vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält und gegebenenfalls substituiert
ist, jede Phenylgruppe gegebenenfalls substituiert ist, insbesondere
an einer oder beiden der zur Aldehydgruppierung ortho- oder para-ständigen Positionen,
und jede heteroaromatische Gruppe einen 5- oder 6-gliedrigen Ring,
insbesondere mit 1, 2 oder 3 Stickstoff-Heteroatomen enthält und gegebenenfalls
substituiert ist. R4 steht für eine elektronenziehende
Gruppe, wie eine Gruppe der Formel SO2R8, SO3R8,
COR8, CO2R8, CONR8R9, CN, P(O)(R8)2, insbesondere P(O)(Aryl)2 oder
PO(OR8)2, worin
R8 und R9 die oben
angegebene Bedeutung besitzen. Wenn R8 oder R9 eine Alkylgruppe enthält, so handelt es sich dabei vorzugsweise
um eine C1-6-Alkylgruppe, die substituiert
sein kann. Wenn R8 oder R9 eine
Arylgruppe enthält, so
handelt es sich dabei vorzugsweise um eine Phenylgruppe, die substituiert
sein kann.
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In den Sulfiden, die bei dem Verfahren
gemäß der ersten
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, steht
vorzugsweise mindestens eine der Gruppen R6 und
R7 für
eine Alkylgruppe. Bei vielen Ausführungsformen handelt es sich
bei dem Sulfid um ein aliphatisches Sulfid.
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Beispiele für Sulfide, die eingesetzt werden
können,
sind die als Strukturen (A) bis (AB) nachstehend aufgeführten Verbindungen.
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Der bei Verknüpfung von R6 und
R7 gebildete Ring enthält vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome (beispielsweise
2 bis 10 Kohlenstoffatome, insbesondere 2 bis 6 Kohlenstoffatome
[siehe beispielsweise (B), (C) oder (C')]) und gegebenenfalls ein zusätzliches
Heteroatom (vorzugsweise ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom)
[siehe beispielsweise (D) oder (J)] und ist gegebenenfalls substituiert.
Dieser Ring kann mit anderen Ringen (beispielsweise Aryl [wie Naphthyl,
siehe beispielsweise (A)] oder mono- oder bicyclischen Kohlenstoffringsystemen
(wie Cyclohexan [siehe beispielsweise (F), (G), (K) oder (L)] oder
Kampfer [siehe beispielsweise (D) oder (J)]), die gegebenenfalls
substituiert sind (beispielsweise mit Alkyl, Aryl oder Heteroaryl), anelliert
sein. Wenn es sich bei dem cyclischen Sulfid um ein 1,3-Oxathian
handelt, so ist die 2-Position vorzugsweise unsubstituiert oder
trägt einen
Substituenten, in dem der zur 2-Position alpha-ständige Kohlenstoff mindestens
ein und vorzugsweise mindestens zwei Wasserstoffatome trägt, und
insbesondere handelt es sich bei derartigen Substituenten um primäre oder sekundäre Alkylgruppen.
Der Ring kann auch Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen
enthalten, wobei in diesem Fall vorzugsweise nur eine derartige
Bindung in dem auch das S-Atom enthaltenden Ring vorliegt. Cyclische
Sulfide können
auch durch eine Alkenylgruppe substituiert sein, wobei ein derartiger
Alkenylsubstituent vorzugsweise einen Ring substituiert, der mit
dem das Schwefelatom enthaltenden Ring anelliert ist.
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Eine besondere Klasse cyclischer
Sulfide, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden
können,
hat die allgemeine chemische Formel (VI):
worin Z für -CH
2-,
O, S, -CH-Alkyl-, C(Alkyl)
2- oder NR
4 steht, R
d-k jeweils
für H,
Alkyl oder Alkoxyalkyl steht oder unter Bildung einer cyclischen
Gruppierung verbunden sind, mit der Maßgabe, daß mindestens 2 der Gruppen R
d, R
e, R
j und
R
k für
H stehen, und R
4 die oben angegebene Bedeutung
besitzt. Vorzugsweise werden die Gruppen R
d-k So
gewählt,
daß das
Sulfid chiral ist.
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Bei bestimmten Ausführungsformen
können
zwei der Gruppen Rd-k unter Bildung einer
Brückengruppe,
beispielsweise mit 1 bis 4 Brückenatomen,
oder einer anellierten cyclischen Gruppe, beispielsweise unter Bildung
eines 5- oder vorzugsweise 6-gliedrigen Rings, verbunden sein. Bei
bestimmten bevorzugten Ausführungsformen
sind entweder Rd und Re oder
Rj und Rk unter
Bildung einer cyclischen Gruppe, vorzugsweise unter Bildung eines
5- oder insbesondere eines 6-gliedrigen
Rings, verbunden.
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Die Verbindungen der Formel (VI),
worin entweder Rd und Re oder
Rj und Rk unter
Bildung einer cyclischen Gruppe verbunden sind, sind neu und bilden
eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
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Die Verbindungen der Formel (VI),
worin Z für
O steht und die Gruppen Rd-k so beschaffen
sind, daß die
Verbindungen chiral sind, sind neu und bilden eine Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung. In bestimmten bevorzugten Verbindungen
der Formel (VI) sind eine der Gruppen Rd und
Re und eine der Gruppen Rf und Rg oder eine der Gruppen Rh und
Ri und eine der Gruppen Rj und
Rk unter Bildung eines sechsgliedrigen Rings verbunden.
In anderen bevorzugten Verbindungen der Formel (VI) stehen sowohl
Rf als auch Rg und
eine der Gruppen Rd und Re unabhängig voneinander
für Alkyl,
insbesondere C1-6-Alkyl, oder Alkoxyalkyl,
insbesondere C1-4-Alkoxy-C1-6-alkyl,
wobei die restlichen Gruppen Rd-k für Wasserstoff
stehen.
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Eine weitere Klasse von Sulfiden,
die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzt werden können,
hat die chemische Formel (VII)
worin R
m und
R
n jeweils unabhängig voneinander für Alkyl,
insbesondere C
1-6-Alkyl, oder Alkoxyalkyl,
insbesondere C
1-4-Alkoxy-C
1-6-alkyl,
stehen.
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Alternativ dazu kann das Sulfid der
Formel SR6R7 ein
Bissulfid (wie (E)) sein oder in die Molekularstruktur der metallorganischen
Verbindung eingebaut sein (wie (H))
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Die Substituenten in den Strukturen
(A)-(AB) sind folgendermaßen
definiert: R', R'' und R''' stehen unabhängig voneinander
für Wasserstoff,
Alkyl, Alkoxyalkyl, Aryl oder Heteroaryl und insbesondere für Wasserstoff,
C1-6-Alkyl oder C1-4-Alkoxy-C1-6-alkyl; in (F), (G), (L) und (O) können R' und R'' unter Bildung eines gegebenenfalls
alkylsubstituierten 3- bis 8gliedrigen carbocyclischen Rings verbunden
sein; in (D) steht Ra für Wasserstoff oder primäres oder
sekundäres
unsubstituiertes, einfach oder zweifach substituiertes Alkyl und
Rb für Wasserstoff,
Alkyl, Aryl oder Heteroaryl; Ra kann auch
für CH2O(CH2)nO(CH2)mORb oder
(CH2)pCO(CH2)CORb stehen oder
alternativ dazu an einen Polymerträger gebunden sein, wobei n,
m und p für
ganze Zahlen (vorzugsweise 1–10)
stehen; in (E) steht Rc für (Q) oder
(CH2)qSR', R22 steht
für Wasserstoff,
Alkyl oder Trialkylsilyl und R23 steht für Wasserstoff
oder Alkyl, wobei q für
eine ganze Zahl von 2 oder mehr (vorzugsweise 2–10) steht. Vorzugsweise steht
Rb für
Wasserstoff.
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Die Gruppen Ra und
Rb in Struktur (D) stehen beispielsweise
für:
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In den Strukturen (P), (R), (S),
(T), (U), (V), (W), (X), (Y), (Z), (AA) und (AB) können die
Methyl- und Isopropylgruppen, insbesondere diejenigen Methylgruppen,
die den das S-Atom enthaltenden Ring substituieren, durch eine alternative
Alkylgruppe, vorzugsweise eine C1-6-Alkylgruppe,
ganz besonders bevorzugt eine C1-4-Alkylgruppe,
oder eine Alkoxyalkyl gruppe, vorzugsweise eine C1-4-Alkoxy-C1-6-alkylgruppe, ganz besonders bevorzugt
eine C1-4-Alkoxymethylgruppe, ersetzt sein.
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Geeignete Übergangsmetallkatalysatoren
sind diejenigen, die Diazoverbindungen in Carbene umwandeln, und
u. a. insbesondere Rhodium-, Ruthenium-, Kupfer-, Nickel- und Palladiumverbindungen
und insbesondere -komplexe. Wenn der Übergangsmetallkatalysator eine
Rhodiumverbindung enthält,
so handelt es sich dabei üblicherweise
um eine Rhodium(0)- oder Rhodium(II)-Verbindung und vorzugsweise
Rhodium(II). Wenn der Übergangsmetallkatalysator
eine Rutheniumverbindung enthält,
so handelt es sich dabei üblicherweise
um eine Ruthenium(0)-, Ruthenium(II)- oder Ruthenium(III)-Verbindung und vorzugsweise
eine Ruthenium(II)-Verbindung.
Wenn der Übergangsmetallkatalysator
eine Kupferverbindung enthält,
so handelt es sich dabei üblicherweise
um eine Kupfer(0)-, Kupfer(I)- oder Kupfer(II)-Verbindung einschließlich metallischem
Cu und vorzugsweise eine Cu(I)- oder Cu(II)-Verbindung. Wenn der Übergangsmetallkatalysator
eine Nickelverbindung enthält,
so handelt es sich dabei üblicherweise
um eine Nickel(0)- oder Nickel(II)-Verbindung und vorzugsweise eine Nickel(II)-Verbindung.
Wenn der Übergangsmetallkatalysator
eine Palladiumverbindung enthält,
so handelt es sich dabei üblicherweise
um eine Palladium(0)- oder Palladium(II)-Verbindung und vorzugsweise eine Palladium(II)-Verbindung.
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Geeignete Übergangsmetallkatalysatoren
enthalten vorzugsweise Rhodium oder Ruthenium. Beispiele für geeignete
Reagentien sind Rh2(OCOR*)4 oder Ru2(OCOR*)4 [worin R* für
Wasserstoff, Alkyl (vorzugsweise Methyl), C1-4-Perfluoralkyl
(wie Trifluormethyl, 2,2,2-Trifluorethyl oder Pentafluorethyl),
Aryl, (CHOR)-Alkyl oder (CHOH)-Aryl steht], wie Rh2(OCOCH3)4 oder Rh2(OCOCF3)4 oder RUCl2(P(C6H5)3)2, RuCl(H2C2B9H10) (P(C6H5)3)2 oder Rh6(CO)16.
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Alternativ dazu eignen sich als Übergangsmetalle
Kupfer, Nickel oder Palladium. Beispiele für geeignete Reagentien sind
CuBr, CuCl, CuOSO2CF3,
CuBr2, CuCl2, CuSO4, Cu(CH3CO2)2, eine Kupferverbindung der
Formel (V) (worin R20 und R21 beide
für Methyl
[d. h. Cu(acetylacetonat)2], Phenyl und tert.-Butyl stehen oder
R20 für
Phenyl steht und R21 für Methyl steht), [Cu(CH3CN)4)BF4,
NiBr2, NiCl2, NiSO4, Cu(CH3CO2)2, das Nickel-Analog
der Verbindung der Formel (V) (worin R20 und
R21 beide für Methyl [d. h. Ni-(acetylacetonat)2], Phenyl oder tert.-Butyl stehen oder R20 für Phenyl
steht und R21 für Methyl steht), Pd (OCOCH3)2, Pd (acetylacetonat)2, Pd (CH3CN)2Cl2 oder Pd(C6H5CN)2Cl2.
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Als Kationen (Y) für Verbindungen
der Formel (II) eignen sich Kationen von Alkalimetallen (insbesondere
Natrium, Kalium oder Lithium), Kationen von Erdalkalimetallen (wie
Magnesium oder Calcium) oder quartäre Ammoniumsalze [wie (C1-6-Alkyl)4N+, worin die Alkylgruppe unsubstituiert ist,
beispielsweise (CH3(CH2)3)4N+).
Vorzugsweise steht Y für
das Natriumkation (d. h. Na+).
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Geeignete Abgangsgruppen (L) für Verbindungen
der Formel (II) sind u. a. Arylsulfonylverbindungen (d. h. Aryl-SO2), (worin die Arylgruppe einfach, zweifach
oder dreifach mit unsubstituiertem C1-10-Alkyl
oder einfach mit Nitro substituiert ist) oder unsubstituierte C1-10-Alkylsulfonylverbindugen. Beispiele
für geeignete
Abgangsgruppen sind p-Tosyl, 2,4,6-Triisopropylphenylsulfonyl, 2-Nitrophenylsulfonyl
und Mesyl.
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Die Verbindungen der Formel (II)
können
in Anlehnung an literaturbekannte Verfahren hergestellt werden.
So kann man beispielsweise die Verbindungen, in denen L für Tosyl
steht, in Anlehnung an die Methoden von Creary (Organic Synth. 1986,
64, 207), Bertz (J. Org. Chem. 1983, 48, 116) oder Farnum (J. Org.
Chem. 1963, 28, 870) aus Tosylhydrazonen herstellen. Tosylhydrazone
können
aus Tosylhydraziden hergestellt werden, die wiederum durch Umsetzung
von Tosylhydrazin mit einem Aldehyd der Formel R3CHO
zugänglich
sind.
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Bei vielen Ausführungsformen steht nur eine
oder keine der Gruppen R3 und R10 für Wasserstoff.
Vorzugsweise steht eine der Gruppen R3 oder
R10 für
eine Alkyl-, Aryl- oder Amidgruppe. Wenn eine der Gruppen R3 oder R10 für eine Gruppe
der Formel -CONR8R9 steht,
ist es insbesondere dann, wenn X für O steht, bevorzugt, daß es sich
bei dem eingesetzten Sulfid nicht um ein 1,3-Oxathian handelt.
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Vorzugsweise ist das Sulfid der Formel
SR6R7 so nukleophil,
daß die
Geschwindigkeit der Reaktion des Produkts aus Schritt (b) mit dem
Sulfid der Formel SR6R7 größer ist
als die Geschwindigkeit der Reaktion des Produkts aus Schritt (b)
mit der Verbindung der Formel (III).
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Es ist möglich, die Stereochemie der
nach dem Verfahren gebildeten Verbindung der Formel (I) zu beeinflussen.
Hierzu kann man ein chirales Sulfid der Formel SR6R7 (wie die Strukturen (C'), (D), (F), (G), (H), (J), (K) oder
(L), (M), (N), (O), (O''), (P) und (R) bis
(AB)) verwenden. Die relativen Mengen der stereochemischen Produkte
hängen
von der Beschaffenheit des verwendeten chiralen Sulfids ab. Somit
wird in einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ein Verfahren gemäß obiger
Beschreibung bereitgestellt, bei dem man ein chirales Sulfid verwendet.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gemäß obiger Beschreibung bereitgestellt,
bei dem das metallorganische Reagens in einer unterstöchiometrischen
Menge vorliegt (wie z. B. von 0,5 bis 0,001 Äquivalente, beispielsweise
von 0,015 bis 0,005 Äquivalente).
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In einer weiteren Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gemäß obiger Beschreibung bereitgestellt,
bei dem man eine in bezug auf die Menge an Verbindung der Formel
(IV) unterstöchiometrische
Menge an Sulfid verwendet. Beispielsweise ist es bevorzugt, daß die verwendete
Sulfidmenge im Bereich von 1,00–0,01 Äquivalenten
(wie im Bereich von 0,75–0,02 Äquivalenten
(beispielsweise 0,5–0,05 Äquivalenten
(insbesondere etwa 0,2 Äquivalenten)))
liegt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gemäß obiger Beschreibung bereitgestellt,
bei dem man ein chirales Sulfid in einer Menge im Bereich von 0,5–0,1 Äquivalenten in
bezug auf die verwendete Menge an Verbindung der Formel (IV) verwendet.
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In noch einer weiteren Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gemäß obiger
Beschreibung bereitgestellt, bei dem es sich bei der Verbindung
der Formel (IV) um einen Aldehyd, ein Keton, ein Imin oder ein Alken
handelt.
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In einer anderen Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gemäß obiger Beschreibung bereitgestellt,
bei dem x für
Sauerstoff steht.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung
der Formel (I), worin X für
Sauerstoff und R1 für Wasserstoff steht, bereitgestellt,
das unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wird:
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Verbindung der Formel (IV), 1 Äquivalent
worin R
1 für Wasserstoff steht
Rhodiumacetat | 1
Mol-% |
Verbindung
der Formel (II) | 1,5 Äquivalente |
Benzyltriethylammoniumchlorid | 20
Mol-% |
Tetrahydrothiophen | 20
Mol-% |
Acetonitril | 3
cm3/mmol Verbindung der Formel (IV), worin
R1 für Wasserstoff
steht |
Temp./Zeit | 40–45°C/3–5 Stunden |
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Nach noch einer weiteren Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer
Verbindung der Formel (I), worin X für Sauerstoff steht, bereitgestellt,
bei dem man: in Schritt (a) eine Verbindung der Formel (II) (worin
Y for Na+ steht) verwendet und diese Verbindung über längere Reaktionszeiten
bei niedriger Temperatur (in der Regel 30°C über einen Zeitraum von 32 Stunden)
in situ abbaut und als Lösungsmittel
Acetonitril verwendet. In einer anderen Ausgestaltung verwendet
man das Sulfid der Formel R6R7 in
100 Mol-%.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gemäß obiger Beschreibung bereitgestellt,
bei dem man in Schritt (a) eine Verbindung der Formel (II) verwendet.
In einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren gemäß obiger
Beschreibung bereitgestellt, bei dem man in Schritt (a) eine Verbindung
der Formel (II) verwendet und die Verbindung der Formel (II) aus dem
entsprechenden Hydrazon (welches durch in Berührung bringen des entsprechenden
Aldehyds oder Ketons mit einem geeigneten Hydrazid hergestellt worden
ist) hergestellt wird.
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In noch einer weiteren Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer
Verbindung der Formel (I) bereitgestellt, bei dem man:
- 1. eine Verbindung der Formel (II) zu einer Mischung aus:
- – einer
Verbindung der Formel (IV),
- – einem
Sulfid der Formel SR6R7 und
- – entweder
einer Rhodiumverbindung der Formel Rh2(OCOR*)4 (worin R* vorzugsweise für Methyl steht) oder eines
Kupfer(II)-acetoacetonats,
- – eines
Lösungsmittels
(vorzugsweise Acetonitril oder eines Gemischs aus Acetonitril und
Wasser) und gegebenenfalls
- – eines
Phasentransferkatalysators (vorzugsweise Benzyltriethylammoniumchlorid)
gibt,
- 2. die erhaltene Mischung über
einen Zeitraum (vorzugsweise 1–48
Stunden) auf eine Temperatur im Bereich von 20–60°C erhitzt und
- 3. die Verbindung der Formel (I) aus der so gebildeten Mischung
extrahiert.
-
Die Erfindung wird anhand der folgenden
Beispiele erläutert.
In den Beispielen werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
-
-
Alle bei Reaktionen verwendeten Lösungsmittel
wurden vorher destilliert. Tetrahydrofuran (THF) und Diethylether
wurden unter trockener Stickstoffatmosphäre unter Verwendung von Benzophenon
als Indikator frisch über
Natrium destilliert. Acetonitril und Dichlormethan (DCM) wurden
frisch über
Calciumhydrid destilliert. Reagentien wurden entweder in der aus
kommerziellen Quellen bezogenen Form verwendet oder nach bewährten Methoden
gereinigt. Petrolether bezieht sich auf die im Bereich von 40–65°C siedende
Fraktion. Flüssige
Aldehyde wurden vor der Verwendung entweder in Substanz oder über Calciumsulfat
destilliert. Kupfer(II)-acetylacetonat
wurde vor der Verwendung sublimiert.
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Sofern nicht anders angegeben, wurden
alle Reaktionen in ofengetrockneten Glasgeräten unter trockener Stickstoff-
oder Argonatmosphäre
durchgeführt.
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Die Flash-Chromatographie wurde unter
Verwendung von Kieselgel 60 F254 und an Kieselgel C560, 40–63 Mikron,
durchgeführt.
Alle Reaktionen wurden mittels Dünnschichtchromatographie
(DC) auf mit Kieselgel 60F254 vorbeschichteten
Aluminiumplatten verfolgt, sofern nicht anders angegeben, und durch
UV-Licht bei 254 nm, dann Kaliumpermanganatlösung, Molybdatophosphorsäure-Lösung (PMA-Lösung) oder Anisaldehyd-Lösung (Epoxide
schienen mit PMA-Lösung
sehr intensive Flecken zu ergeben) sichtbar gemacht.
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Zur Durchführung der 1H-NMR-Messungen
diente ein Spektrometer der Bauart Bruker ACF-250 mit einer Betriebsfrequenz
von 250,13 MHz oder ein Instrument der Bauart Bruker WH-400 mit
einer Betriebsfrequenz von 399,7 MHz. Die beobachteten Spektren
wurden in Lösungen
in Deuterochloroform aufgenommen, sofern nicht anders vermerkt.
Die chemischen Verschiebungen (d) wurden in Teilen pro Million (ppm)
in Relation zu Tetramethylsilan als internem Standard angegeben;
alle Kupplungskonstanten J sind in Hz angegeben.
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Zur Aufnahme der 13C-NMR-Spektren
diente ein Spektrometer der Bauart Bruker ACF-250 mit einer Betriebsfrequenz
von 62,9 Mhz. Die aufgenommenen Spektren wurden in Lösungen in
Deuterochloroform aufgenommen, sofern nicht anders vermerkt. Die
chemischen Verschiebungen (d) wurden in Relation zu Deuterochloroform
(oder zum Lösungsmittelpeak)
als internem Standard mit Breitbandentkupplung aufgenommen; die
Multiplizitäten
wurden mit Hilfe von DEPT-Experimenten
(135° und
90°; „Distortionless
Enhancement by Polarisation Transfer") oder Off-Resonance-Entkopplungsexperimenten erhalten, um
bei den Zuordnungen zu helfen (q, Methyl; t, Methylen; d, Methin;
s, quaternär).
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Infrarotspektren wurden auf einem
FT-IR-Gerät
der Bauart Perkin-Elmer 157G entweder als Flüssigkeitsfilme zwischen Natriumchloridplatten
oder als KBr-Scheiben aufgenommen.
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Massenspektren wurden auf einem Instrument
der Bauart Kratos MS 25 oder MS 80 mit einem Datensystem DS 55 entweder
unter Verwendung eines Ionisierungspotentials von 70 eV (EI) oder
durch chemische Ionisation (Isobutan) (CI) oder FAB (Fast Atom Bombardment)
in 3NBA-Matrix aufgenommen.
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Schmelzpunkte (Fp.) wurden auf einer
Kofler-Heiztisch-Mikroschmelzpunktapparatur
aufgenommen und sind unkorrigiert.
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Optische Drehungen wurden in einem
Polarimeter der Bauart Perkin-Elmer 141 bei Umgebungstemperatur
gemessen. [a]-Werte sind in 10–1 Grad cm2 g–1 angegeben.
Mikroanalysen wurden auf einem Elementaranalysegerät der Bauart
Perkin-Elmer 2400 durchgeführt.
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Die zur Bestimmung von enantiomeren Überschüssen verwendete
HPLC-Analyse (Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie)
wurde unter Verwendung einer HPLC-Pumpe der Bauart Gilson 303, eines
Waters 994 Tuneable Absorbance Detector oder eines Waters 2200 Data
Module (die Analysenbedingungen sind nachstehend aufgeführt) durchgeführt.
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Diastereomerenverhältnisse
wurden durch NMR-Analyse bestimmt.
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Herstellung
von Aryltosylhydrazonen
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Aryltosylhydrazone wurden nach der
Methode von Creary (Organic Synth. 1986, 64, 207) hergestellt.
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Eine schnell gerührte Suspension von p-Toluolsulfonylhydrazid
(5,0 g, 26,8 mmol) in Methanol (10 cm3)
wurde tropfenweise mit einem Aldehyd (24 mmol) versetzt (feste Aldehyde
wurden als methanolische Lösung
oder portionsweise zugegeben). Es ergab sich eine schwach exotherme
Reaktion, und das Hydrazid ging in Lösung. Innerhalb von 5–10 Minuten
begann das Tosylhydrazon auszufallen. Nach ungefähr 30 Minuten wurde die Mischung
auf 0°C
abgekühlt
und das Produkt abfiltriert, mit etwas Methanol gewaschen und dann aus
heißem
Methanol umkristallisiert.
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Benzaldehydtosylhydrazon:
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Isoliert in Form von weißen Nadeln
(5,40 g, 82%), Fp. 127–128°C; dH 2,37 (3H, s), 7,26–7,37 (5H, m), 7,52–7,61 (2H,
m), 7,80 (1H, s), 7,89 (2H, d, J9), 8,44 (1H, brs).
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4-Methylbenzaldehydtosylhydrazon:
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Isoliert in Form von weißen Nadeln
(6,22 g, 90%), Fp. 144–146°C; (Gefunden:
C, 62,48; H, 5,52; N, 9,85. Berechnet für: C15H16N2SO2 C,
62,5; H, 5,5; N, 9,7%); umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3215,
1165, 1049, 814; dH 2,32 (3H, s), 2,37 (3H,
s), 7,14 (2H, d, J8), 7,31 (2H, d, J8), 7,45 (2H, d, J8), 7,75 (1H,
s), 7,88 (2H, d, J8, 2), 8,19 (1H, brs); dc 21,5
(q), 21,6 (q), 127,4 (d), 127,9 (d), 129,4 (d), 129,7 (d), 130,5
(s), 135,3 (s), 140,8 (s), 144,2 (s), 148,3 (d); m/z (EI) 288 (M+, 63%), 133 (63), 104 (100), 91 (41), 77
(25).
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4-Chlorbenzaldehydtosylhydrazon:
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Isoliert in Form von farblosen Nadeln
(6,74 g, 91%), Fp. 146–148°C; (Gefunden:
C, 54,27; H, 4,14; N, 9,21. Berechnet für: C14H13N2SO2Cl:
C, 54,5; H, 4,4; N, 9,1%); umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3187,
1332, 1332, 1169; dH 2,41 (3H, s), 7,30–7,35 (4H,
m), 7,49 (2H, d, J7,8), 7,75 (1H, s), 7,87 (2H, d, J7,8), 8,42 (1H,
brs); dc 21,6 (q), 127,9 (d), 128,4 (d),
128,9 (d), 129,8 (d), 131,7 (s), 135,1 (s), 136,3 (s), 144,5 (s),
146,5 (d); m/z (EI) 308 (M+, 49%), 152 (38),
124 (100), 89, (100), 63 (32).
-
3-Nitrobenzaldehydtosylhydrazon:
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Isoliert in Form von blaßgelben
Nadeln (5,59 g, 73%), Fp. 154–156°C; (Gefunden:
C, 52,72; H, 3,99; N, 13,21. Berechnet für: C14H13N3O4S
: C 52,7; H, 4,1; N, 13,2%); umax KBr-Scheibe)/cm–1 3218,
1533, 1349, 1166, 819; dH 2,43 (3H, s),
7,35 (2H, d, J9), 7,55 (1H, dd, J9, 6), 7,85–7,97 (4H, m), 8,18 (1H, dd,
J9, 5,8), 8,35 (1H, s), 8,54 (1H, brs); dc 21,7
(q), 122,0 (d), 124,7 (d), 128,0 (d), 129,8 (d), 129,9 (d), 132,6
(d), 134,9 (s), 135,0 (s), 144,4 (d), 144,8 (s), 148,5 (s); m/z
(EI) 319 (M+, 54%), 314 (30), 280 (85),
216 (78), 188 (50), 141 (48), 111 (42), 91 (38), 77 (100).
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4-Methoxybenzaldehydtosylhydrazon:
-
Isoliert in Form von weißen Kristallen
(6,10 g, 83%), Fp. 103–105°C; (Gefunden:
C, 59,24; H, 5,16; N, 9,17. Berechnet für C15H16N2O3S:
C, 59,2; H, 5,3; N, 9,2%); umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3222,
1161, 1044; dH 2,35 (3H, s), 3,75 (3H, s),
6,81 (2H, d, J10,8), 7,25 (2H, d, J8,1), 7,48 (2H, d, J10,8), 7,74
(1H, s), 7,88 (2H, d, J8,2), 8,55 (1H, brs); dc 21,6
(q), 55,4 (q), 114,1 (d), 126,0 (s), 127,9 (d), 128,9 (d), 129,7
(d), 135,3 (s), 144,2 (s), 148,4 (d), 161,4 (s); m/z (EI) 304 (M+, 57%), 149 (94), 139 (43), 135 (60), 121
(100), 91 (90), 77 (48).
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4-Cyanobenzaldehydtosylhydrazon:
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Isoliert in Form von blaßgelben
Kristallen (5,95 g, 83%), Fp. 161–164°C; (Gefunden: C, 60,22; H, 4,34; N,
14,06. Berechnet für
C15H13N3O2S: C, 60,2; H, 4,3; N, 14,0%); umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3170,
2230, 1171; dH 2,40 (3H, s), 7,32 (2H, d,
J8), 7,64 (4H, m), 7,80 (1H, s), 7,88 (2H, d, J8), 8,87 (1H, brs);
dc 21,7 (q), 113,4 (s), 118,4 (s), 127,6
(d), 127,9 (d), 129,9 (d), 132,4 (d), 134,9 (s), 137,4 (s), 144,8
(s), 144,9 (d); m/z (EI) 299 (M+, 6%), 156
(27), 143 (28), 115 (100), 91 (57), 65 (36).
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2,4,6-Trimethylbenzaldehydtosylhydrazon:
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Isoliert in Form von weißen Nadeln
(5,69 g, 75%), Fp. 159–161°C; (Gefunden:
C, 64,47; H, 6,38; N, 8,89; S, 10,06. Berechnet für C17H20N2O2S: C, 64,5; H, 6,3; N, 8,9; S, 10,10; umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3203, 1608,
1557, 1326, 1165; dH 1,95 (3H, s), 2,25
(6H, m), 2,41 (3H, m), 6,84 (2H, m), 7,25–7,35 (2H, m), 7,55 (1H, brd),
7,80 (2H, m); dc 21,1 (q), 21,3 (q), 21,6
(q), 127,1 (s), 128,1 (d), 129,6 (d), 135,3 (s), 137,9 (s), 139,3
(s), 144,2 (s), 148,0 (d); m/z (EI) 316 (M+,
37%), 161 (100), 132 (96), 91 (77).
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Herstellung
von Alkyltosylhydrazonen
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Tosylhydrazone aliphatischer Aldehyde
wurden nach der Methode von Bertz (J. Org. Chem. 1983, 48, 116)
hergestellt.
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Pivaldehydtosylhydrazon
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p-Toluolsulfonylhydrazid (3,24 g,
17,4 mmol) wurde zu 35 cm3 THF gegeben.
Die Mischung wurde kräftig
gerührt
und dann zur Entfernung von unlöslichem
Material (etwa 100 mg) filtriert. Die erhaltene Lösung wurde
tropfenweise mit Pivaldehyd (1,92 cm3, 17,4
mmol) versetzt. Die Mischung wurde 1 Stunde magnetisch gerührt, wonach
die Reaktion gemäß DC vollständig war.
Durch Abziehen des THF unter vermindertem Druck wurde ein weißer Feststoff
erhalten, der durch Umkristallisieren aus Diethylether gereinigt
wurde. Das Produkt wurde in Form eines weißen Feststoffs (2,31 g) isoliert.
Durch Aufkonzentrieren des Filtrats wurde eine zweite Charge (0,52
g, Gesamtausbeute 64%) erhalten; Fp. 110–112°C; umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3199,
1327, 1166; dH 0,98 (9H, s), 2,42 (3H,s),
7,07 (1H, s), 7,28 (2H, d, J8), 7,80–7,82 (3H, m); dc 21,6
(q), 27,1 (q), 35,1 (s), 128,3 (d), 129,4 (d), 135,0 (s), 144,0
(s), 160,2 (d); m/z (EI) 254 (M+, 8%), 157
(36), 139 (25), 91 (100), 65 (48), 55 (97).
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Herstellung von Tosylhydrazonen,
die sich von Ketonen ableiten.
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Arylalkyltosylhydrazone wurden in
Anlehnung an das Verfahren von Farnum (J. Org. Chem. 1963, 28, 870)
hergestellt.
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Acetophenontosylhydrazon
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Eine Suspension von p-Toluolsulfonylhydrazid
(3,11 g, 16,7 mmol) in Eisessig (4 cm3)
wurde auf 65°C erhitzt
und gerührt,
bis sich der Feststoff vollständig
gelöst
hatte. Dann wurde Acetophenon (1,94 cm3,
16,7 mmol) in einer Portion zugegeben und weiter erhitzt, bis das
Hydrazon ausfiel (ungefähr
5 Minuten). Dann wurde die Mischung abgekühlt und das Produkt abfiltriert.
Der blaßgelbe
Feststoff wurde mit kalter Essigsäure, kalter wäßriger Essigsäure und
dann Wasser gewaschen und dann an der Luft getrocknet. Die rohe
Substanz wurde durch Umkristallisieren aus heißem Methanol gereinigt. Das
Hydrazon wurde in Form eines weißen Feststoffs (3,30 g, 69%)
erhalten; Fp. 130–132°C (Zers.);
(Gefunden: C, 62,24; H, 5,47; N, 9,82. Berechnet für C15H16N2O2S : C, 62,5; H, 5,6; N, 9,7%); umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3223,
1166, 1050, 919; dH 2,19 (3H, s), 2,42 (3H,
s), 7,28 (5H, m), 7,63 (2H, m), 7,96 (2H, m), 8,07 (1H, brs); dc 13,4 (q), 21,6 (q), 126,3 (d), 127,9 (d),
128,1 (d), 128,3 (d), 129,6 (d), 135,4 (s), 137,3 (s), 144,1 (s),
152,6 (s); m/z (EI) 288 (M+, 43%), 133 (100),
104 (85), 92 (63), 77 (32), 65 (31).
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Herstellung
von Tosylhydrazon-Natriumsalzen
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Tosylhydrazonsalze wurden nach der
Methode von Creary (Organic Synth. 1986, 64, 207) hergestellt.
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Durch Zugabe von Natrium (288 mg,
12,5 mmol) zu wasserfreiem Methanol (12,5 cm3)
mit externer Kühlung
wurde eine 1 M Natriummethoxidlösung
hergestellt. Nachdem sich das Metall vollständig gelöst hatte, wurde ein Tosylhydrazon
(12,35 mmol) zugegeben und die Mischung gerührt, bis sich der Feststoff
vollständig gelöst hatte.
(Die Natriumsalze von Tosylhydrazonen, die sich von 4-Methylbenzaldehyd
und 3-Nitrobenzaldehyd ableiten, fielen aus Methanol aus und wurden
filtriert, gewaschen und unter Vakuum getrocknet.) Nach weiteren
15 Minuten Rühren
wurde das Methanol unter vermindertem Druck abgezogen (bei Raumtemperatur).
Die letzen Methanolspuren wurden unter Hochvakuum entfernt. Das
feste Hydrazonsalz wurde dann zu einem freifließenden Pulver zermörsert.
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Tosylhydrazon-Natriumsalze werden
am besten an einem kühlen
Ort ohne direkte Lichteinwirkung aufbewahrt.
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Benzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz:
-
Isoliert in Form eines weißen Feststoffs,
(Gefunden: C, 56,78; H, 4,34; N, 9,22. Berechnet für C14H13N2SO2Na : C, 56,8; H, 4,4; N, 9,5%); umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3056,
1245, 1129, 1088, 1054, 1037; dH (D2O) 2,26 (3H, s), 7,29 (5H, m), 7,49 (2H,
d, J10), 7,71 (2H, d, J10), 7,96 (1H, s); dc (D2O) 20,39 (q), 126,2 (d), 126,5 (d), 128,5
(d), 129,2 (d), 135,6 (s), 139,2 (s), 142,3 (s), 145,5 (d); m/z
(FAB) 297 (M+ + 1,84%).
-
4-Methylbenzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz:
-
Isoliert in Form eines weißen Feststoffs,
umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3518,
1236, 1137, 1090, 1044, 662; dH (D2O) 2,23 (3H, s), 2,26 (3H, s), 7,11 (2H,
d, J8), 7,26 (2H, d, J8), 7,37 (2H, d, J8), 7,70 (2H, d, J8), 7,89 (1H,
s); dc (D2O) 20,3
(q), 20,5 (q), 126,4 (d), 126,5 (d), 129,2 (d), 129,3 (d), 132,7
(s), 139,2 (s), 142,5 (s), 146,0 (d); m/z (FAB) 311 (M+ +
1,41%), 308 (25), 307 (100); (Gefunden: [M + H]+ 311,
0834. Berechnet für C15H16N2O2SNa: m/z, 311,0830).
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4-Chlorbenzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz:
-
Isoliert in Form eines gebrochen
weißen
Feststoffs, umax (KBr-Scheibe)/cm–1 1239,
1129, 1087, 1062, 1030; dH (D2O)
2,10 (3H, s), 7,05–7,12
(4H, m), 7,28 (2H, d, J8), 7,65 (2H, d, J8), 7,80 (1H, s); dc (D2O) 20,4 (q),
126,5 (d), 127,5 (d), 128,3 (d), 129,3 (d), 133,3 (s), 134,2 (s),
139,1 (s), 142,2 (s), 144,2 (d); m/z (FAB) 331 (M+ +
1,80%);
(Gefunden: [M + H]+ 331,0278.
Berechnet für
C14H12N2O2SClNa: m/z, 331,0284).
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3-Nitrobenzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz:
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Isoliert in Form eines gelben Feststoffs,
(Gefunden: C, 49,14; H, 3,50; N, 12,0. Berechnet für: C14H12N3O4SNa: C, 49,3; H, 3,5; N, 12,3%); umax (KBr-Scheibe)/cm–1 1530,
1351, 1237, 1142, 1127, 1084, 1041; dH (D2O) 2,14 (3H, s),7,13– 7,21 (3H, m), 7,55 (1H, d,
J7,5), 7,58–7,76
(3H, m), 7,77 (1H, s), 8,01 (1H, m); dc (D2O) 20,4 (q), 120,1 (d), 122,2 (d), 126,6
(d), 129,2 (d), 132,2 (d), 137,3 (s), 139,0 (s), 142,0 (d), 142,4
(s), 147,5 (s); m/z (FAB) 342 (M+ + 1,22%),
201 (56).
-
4-Methoxybenzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz:
-
Isoliert in Form eines weißen Feststoffs,
umax (KBr-Scheibe)/cm–1 1511,
1248, 1234, 1141, 1088, 1031; dH (D2O) 2,20 (3H, s), 3,66 (3H, s), 6,77 (2H,
d, J8), 7,20 (2H, d, J 8), 7,37 (2H, d, J8), 7,68 (2H, d, J8,2),
7,86 (1H, s); dc (D2O)
20,4 (q), 55,2 (q), 113,9 (d), 126,5 (d), 127,8 (d), 128,7 (s),
129,3 (d), 139,3 (s), 142,4 (s), 145,6 (d), 159,1 (s); m/z (FAB)
327 (M+ + 1, 100%), 298 (40); (Gefunden:
[M + H]+ 327,0779. Berechnet für: C15H16N2O3SNa: m/z, 327,0799).
-
4-Cyanobenzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz:
-
Isoliert als blaßgelber Feststoff, umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3064,
2225, 1238, 1133, 1087, 1045; dH (D2O) 2,16 (3H,s), 7,18 (2H, d, J8), 7,40 (4H,
m), 7,67 (2H, d, J8), 7,81 (1H, s); dc (D2O) 20,5 (q), 119,5 (s), 126,4 (d), 126,5
(d), 129,4 (d), 132,5 (d), 140,9 (s), 143,3 (d), 143,5 (s) (2 ipso-C-Atome
nicht beobachtet); m/z (FAB) 322 (M+ + 1,
12%), 201 (100).
-
2,4,6-Trimethylbenzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz:
-
Diese Verbindung schien sich bei
Raumtemperatur langsam zu zersetzen und wurde daher bei +4°C aufbewahrt.
Isoliert in Form eines weißen
Feststoffs, umax (KBr-Scheibe)/cm–1 2965,
1247, 1232, 1136, 1091; dH (D2O)
2,01 (6H, s), 2,14 (3H, s), 2,31 (3H, s), 6,75 (2H, s), 7,26 (2H,
d, J8), 7,68 (2H, d, J8), 8,05 (1H, s); dc (D2O) 19,5 (q), 20,0 (q), 20,5 (q), 126,9 (d),
128,4 (d), 129,3 (d), 130,5 (s), 137,2 (s), 138,1 (s), 139,3 (s),
142,5 (s), 145,5 (d); m/z (FAB) 339 (M+ +
1, 100%);
(Gefunden: [M + H]+ 339,
1146. Berechnet für:
C17H20N2O2SNa: m/z, 339,1143).
-
Pivaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz:
-
Isoliert in Form eines weißen Feststoffs,
umax (KBr-Scheibe)/cm–1 2960,
1244, 1136, 1095; dH (D2O) 0,97
(9H, s), 2,41 (3H, s), 7,22 (1H, s), 7,30 (2H, d, J8), 7,64 (2H,
d, J8); dc (D2O)
20,4 (q), 26,9 (q), 33,6 (s), 126,4 (d), 129,2 (d), 140,5 (s), 142,3
(s), 159,1 (d); m/z (FAB) 277 (M+ + 1,73%);
(Gefunden: [M + H]+ 277,0982. Berechnet
für: C12H18N2O2SNa: m/z, 277, 0987).
-
Acetophenontosylhydrazon-Natriumsalz:
-
Isoliert in Form eines weißen Feststoffs,
dH (D2O) 2,19 (3H,
s), 2,25 (3H, s), 7,19–7,34
(SH, m), 7,45–7,55
(2H, m), 7,74 (2H, d, J8).
-
Benzaldehydtosylhydrazon-Lithiumsalz:
-
Diese Verbindung wurde nach dem
obigen Verfahren unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon (3,65
mmol) und Lithiummethoxid (in situ aus Lithium und wasserfreiem
Methanol hergestellt) hergestellt. Das Salz wurde in Form eines
gebrochen weißen
Feststoffs isoliert, der bei Raumtemperatur weniger stabil zu sein
schien als das entsprechende Natriumderivat. Es war jedoch bei Aufbewahrung
bei +4°C über lange
Zeiträume
stabil, umax (KBr-Scheibe)/cm–1 3060,
1238, 1132; 1088, 1034; dH (D2O)
2,24 (3H, s), 7,19–7,35
(5H, m), 7,41–7,54
(2H, m), 7,70 (2H, d, J8,5), 7,93 (1H, s); m/z (FAB) 281 (M+ + 1, 35%), 160 (100).
-
Benzaldehydtosylhydrazon-Tetrabutylammoniumsalz:
-
Diese Verbindung wurde nach dem
obigen Verfahren unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon (10,9
mmol) und einer im Handel erhältlichen
1 M Lösung
von Tetrabutylammoniumhydroxid in Methanol hergestellt. Das Salz
wurde in Form eines gebrochen weißen Feststoffs isoliert. Die
Verbindung schien bei Raumtemperatur etwas instabil zu sein und
wurde daher bei –20°C aufbewahrt,
umax (KBr-Scheibe)/cm–1 2961, 1248,
1129, 1073, 1044; dH 0,89 (12H, t, J7,5),
1,25–1,57
(16H, m), 2,28 (3H, s), 3,10–3,19
(8H, m), 6,95–7,35 (6H,
m), 7,46 (2H, d, J8,8), 7,82 (2H, d, J8, 8); dc (D2O) 13,7 (q), 19,7 (t), 21,3 (q), 24,0 (t),
58,5 (t), 124,7 (d), 125,5 (d), 127,0 (d), 127,9 (d), 128,4 (d),
138,6 (s), 138,8 (s), 138,9 (d), 143,6 (s); m/z (FAB) 758 ([M +
H]+ + NBu4, 100%),
516 (M+ + 1,15%).
-
Allgemeines
Epoxidationsverfahren unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz
und achiralen Sulfiden
-
Eine schnell gerührte Lösung von Tetrahydrothiophen
(20 Mol-%, 5,8 mg, 0,066 mmol), Rhodium(II)-acetat- Dimer (1 Mol-%, 1,5
mg, 0,003 mmol), Benzyltriethylammoniumchlorid (20 Mol-%, 15 mg,
0,066 mmol) und eines Aldehyds (0,33 mmol) in wasserfreiem Acetonitril
(1 cm3) wurde mit dem Tosylhydrazonsalz (1,5 Äquivalente,
147 mg, 0,495 mmol) versetzt. Die heterogene Mischung wurde zur
Erleichterung einer gleichmäßigen Dispergierung
des Feststoffs bei Raumtemperatur schnell gerührt und dann 3–5 Stunden
oder bis gemäß DC der
gesamte Aldehyd verbraucht worden war) auf 45°C (Badtemperatur) erhitzt. Dann
wurde die Mischung abgekühlt
und mit Essigsäureethylester/Wasser
(0,5 cm3 + 0,5 cm3)
versetzt. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wäßrige Phase
mit Essigsäureethylester
(2 × 0,5
cm3) extrahiert. Dann wurden die vereinigten
organischen Extrakte über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum aufkonzentriert.
Der Rückstand
wurde unter Verwendung von 0–25%
DCM/Petrolether als Elutionsmittel an Kieselgel gereinigt, was das
gewünschte
Epoxid ergab.
-
Stilbenoxid:
-
Isoliert in Form eines weißen Feststoffs
(62 mg, 95%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs im Verhältnis > 98 : 2, Rf =
0,70 (10% EtOAc/Petrolether); dH trans-Isomer:
3,85 (2H, s), 7,16-7,37
(1H, m); cis-Isomer: 4,28 (2H, s), 7,01–7,15 (10H, m).
-
2-(4-Chlorbenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines weißen Feststoffs
(66 mg, 86%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs im Verhältnis > 98 : 2, Rf =
0,65 (10% EtOAc/Petrolether); dH trans-Isomer: 3,82 (1H,
d, J1,8), 3,85 (1H, d, J1,8), 7,04– 7,50 (9H, m); cis-Isomer:
4,31 (1H, d, J4,6), 4,37 (1H, d, J4,6), 7,04–7,50 (9H, m).
-
2-(4-Methylbenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines farblosen Öls (67 mg,
97%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs
im Verhältnis > 98 : 2, Rf =
0,70 (10% EtOAc/Petrolether); dH trans-Isomer:
2,37 (3H, s), 3,83 (1H, d, J1,5), 3,86 (1H, d, J1,5), 7,16– 7,44 (9H,
m); cis-Isomer: 2,15 (3H, s) 4,24 (2H, m), 6,89– 7,40 (9H, m).
-
2-(4-Nitrobenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Diese Verbindung wurde unter Verwendung
von 0–20%
EtOAc/Petrolether als Elutionsmittel an Kieselgel gereinigt. Isoliert
in Form eines weißen
Feststoffs (75 mg, 94%) und eines einzigen Diastereoisomers (trans),
Rf = 0,68 (30% EtOAc/Petrolether); dH 3,85 (1H, d, J1,9), 3,98 (1H, d, J1,9),
7,30 (7H, m), 8,30 (2H, m).
-
2-(4-Methoxybenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Diese Verbindung wurde unter schnellem
Eluieren mit 0–20%
EtOAc/Petrolether an Kieselgel gereinigt. Isoliert in Form eines
farblosen Öls
(73 mg, 98%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs
im Verhältnis > 98 : 2, Rf =
0,50 (10% EtOAc/Petrolether); dH trans-Isomer:
3,71 (3H, s), 3,73 (1H, d, J1,8), 3,78 (1H, d, J1,8), 6,93– 7,41 (9H,
m); cis-Isomer: 3,61 (3H, s), 4,23 (1H, d, J 1,6), 4,24 (1H, d,
J1,6), 6,81–7,40
(9H, m).
-
2-n-Butyl-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines farblosen Öls (34 mg,
59%) und als trans/cis-Diastereoisomerengemisch
im Verhältnis
70 : 30, Rf = 0,30 (10% EtOAc/Petrolether);
dH trans-Isomer: 0,75–1,01 (3H, m), 1,11–1,74 (6H,
m), 2,86 (1H, dt, J5,5 und 2,1), 3,52 (1H, d, J2,1), 7,01–7,35 (5H,
m); cis-Isomer: 0,75– 1,01
(3H, m), 1,11–1,74
(6H, m), 3,17 (1H, m), 4,05 (1H, d, J4,2), 7,01–7,35 (5H, m).
-
2-Cyclohexyl-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines farblosen Öls (46 mg,
69%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs
im Verhältnis
65 : 35, Rf = 0,41 (10% EtOAc/Petrolether);
dH trans-Isomer: 0,76–2,09 (11H, m), 2,76 (1H, dd,
J6,8 und 2,1), 3,68 (1H, d, J 2,1), 7,15–7,23 (5H, m); cis-Isomer:
0,76–2,09
(11H, m), 2,86 (1H, dd, J8,9 und 4,2), 4,05 (1H, J4,2), 7,15– 7,23 (5H,
m).
-
2-(trans-2-Phenylethylen)-3-phenyloxiran:
-
Diese Verbindung wurde unter schnellem
Eluieren mit 0–20%
EtOAc/Petrolether an Kieselgel gereinigt. Isoliert in Form eines
farblosen Öls
(71 mg, 97%) und eines einzigen Diastereoisomers (trans), Rf = 0,42 (10% EtOAc/Petrolether); dH 3,52 (1H, dd, J8 und 2), 3,88 (1H, dd,
J2), 6,06 (1H, dd, J16 und 8), 6,72 (1H, d, J 16), 7,15–7,50 (10H,
m).
-
3-(3-Phenyloxiranyl)pyridin:
-
Diese Verbindung wurde unter Verwendung
von 0–50%
EtOAc/Petrolether als Elutionsmittel an Kieselgel gereinigt. Isoliert
in Form eines farblosen Öls
(46 mg, 71%) und als ein einziges trans-Diastereoisomer, Rf = 0,37 (50% EtOAc, Petrolether); dH 3,87 (2H, m), 7,12–7,50 (6H, m), 7,55–7,75 (1H,
m), 8,59 (2H, m); dc 60,7 (d), 62,8 (d),
123,5 (d), 125,5 (d), 128,7 (d), 132,7 (d), 136,4 (s), 140,0 (s),
147,8 (d), 149,7 (d).
-
2-t-Butyl-3-phenyloxiran:
-
Diese Verbindung wurde gemäß dem obigen
allgemeinen Verfahren unter Verwendung von Pivaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz
(0,495 mmol, 137 mg) hergestellt. Das Epoxid wurde in Form eines
farblosen Öls
(4 mg, 6%) und als ein einziges Diastereoisomer (trans) isoliert,
Rf = 0,64 (10% EtOAc/Petrolether); dH 0,94 (9H, s), 2,69 (1H, m), 3,66 (1H, m),
7,01–7,35
(5H, m).
-
2,3-Diphenyl-2-methyloxiran:
-
Diese Verbindung wurde gemäß dem obigen
allgemeinen Verfahren unter Verwendung von Acetophenontosylhydrazon-Natriumsalz
(0,495 mmol, 153 mg) und Kupfer(II)-acetylacetonat (5 Mol-%, 5 mg)
hergestellt. Die Reaktion wurde bei 55°C durchgeführt. Das Epoxid wurde in Form
eines weißen
Feststoffs (16 mg, 18%) und eines einzigen Diastereoisomers, Rf = 0,45 (10% EtOAc/Petrolether); dH 1,80 (3H, s), 4,23 (1H, s), 7,05–7,55 (10H,
m) isoliert.
-
Epoxidation
unter Verwendung von Ketonen als Substraten
-
Die Reaktionen wurden gemäß dem obigen
allgemeinen Verfahren unter Verwendung von Pentamethylensulfid (20
Mol-%, 0,066 mmol, 7 mg) durchgeführt.
-
2-(4-Nitrobenzenyl)-2-methyl-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines blaßgelben
Feststoffs (72 mg, 69%) und eines einzigen Diastereoisomers (trans), Rf = 0,58 (20% EtOAc/Petrolether); dH 1,78 (3H, s), 4,25 (1H, s), 6,95–7,45 (7H,
m), 8,05 (2H, m).
-
Von Cyclohexanon abgeleitetes
Epoxid:
-
Isoliert in Form eines farblosen Öls; das
Produkt war verunreinigt, und die Ausbeute wurde mittels NMR-Analyse
auf 54% geschätzt.
Es wurde nur das trans-Isomer beobachtet; Rf =
0,78 (10% EtOAc/Petrolether); dH 1,15–2,05 (10H,
m), 3,82 (1H, s), 7,15–7,40
(5H, m).
-
2,3-Diphenyl-2-methyloxiran:
-
Isoliert in Form eines farblosen Öls; das
Produkt war verunreinigt, und die Ausbeute wurde mittels NMR-Analyse
auf 15% geschätzt.
Es wurde nur das trans-Isomer beobachtet. Die Daten für diese
Verbindung sind oben angegeben.
-
Epoxidation
unter Verwendung von substituierten Aryltosylhydrazon-Natriumsalzen
-
Die Reaktionen wurden gemäß dem obigen
allgemeinen Verfahren unter Verwendung der entsprechenden substituierten
Aryltosylhydrazon-Natriumsalze (wie oben beschrieben hergestellt,
0,495 mmol) und Benzaldehyd (0,33 mmol) hergestellt.
-
2-(4-Chlorbenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines weißen Feststoffs
(72 mg, 95%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs im Verhältnis > 98 : 2. Die NMR-Daten
für diese
Verbindung sind oben aufgeführt.
-
2-(4-Methylbenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines farblosen Öls (50 mg,
73%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs
im Verhältnis
80 : 20. Die NMR-Daten
für diese
Verbindung sind oben aufgeführt.
-
2-(4-Methoxybenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Diese Verbindung wurde unter schnellem
Eluieren mit 0–20%
EtOAc/Petrolether an Kieselgel gereinigt. Isoliert in Form eines
farblosen Öls
(71 mg, 96%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs
im Verhältnis
67 : 33. Die NMR-Daten
für diese
Verbindung sind oben aufgeführt.
-
2-(4-Cyanobenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines farblosen Öls (65 mg,
89%) und eines einzigen Diastereoisomers (trans), Rf = 0,69
(10% EtOAc/Petrolether); dH 3,75 (1H, d,
J1,75), 3,85 (1H, d, J1,75), 7,10–7,71 (9H, m).
-
2-(2,4,6-Trimethylbenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines farblosen Öls (13 mg,
17%) und eines einzigen Diastereoisomers (trans), Rf = 0,53 (15%
EtOAc/Petrolether), Fp. 66–68°C; (Gefunden:
C, 85,45; H, 7,58. Berechnet für
C17H18O: C, 85,6;
H, 7,6%); umax (KBr-Scheibe)/cm–1 2971,
2918, 1607, 890, 792; dH 2,28 (3H, s), 2,41
(6H, s), 3,82 (1H, d, J2,1), 3,90 (1H, m), 6,86 (2H, s), 7,29–7,54 (5H,
m); dc 19,9 (q), 21,0 (q), 60,0 (d), 62,1
(d), 125,5 (d), 128,3 (d), 128,6 (d), 128,7 (d), 131,0 (s), 137,1
(s)., 137,5 (s); m/z (EI) 238 (M+, 26%),
132 (100), 117 (97), 223 (48).
-
2-(3-Nitrobenzenyl)-3-phenyloxiran:
-
Isoliert in Form eines Öls (mit
nicht umgesetztem Benzaldehyd verunreinigt). Die Ausbeute wurde
mittels NMR-Analyse auf 74% geschätzt. Es wurde das trans-Isomer
beobachtet. Rf = 0,52 (10% EtOAc/Petrolether);
dH 3,81 (1H, d, J1,9), 3,94 (1H, d, J1,9),
7,10–7,68
(7H, m), 8,12 (2H, m).
-
Epoxidation
unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon-Lithiumsalz
-
Die Reaktion wurde gemäß dem obigen
allgemeinen Verfahren unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon-Lithiumsalz
(wie oben beschrieben hergestellt, 2,5 Äquivalente, 0,825 mmol, 231
mg), Kupfer(II)acetylacetonat (5 Mol-%, 5 mg) und 4-Chlorbenzaldehyd
(47 mg, 0,33 mmol) hergestellt. Die Reaktionsmischung war während des
Versuchs homogen. Das Epoxid wurde in Form eines weißen Feststoffs
(41 mg, 54%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs im Verhältnis 2,8
: 1 isoliert. Die NMR-Daten für
diese Verbindung sind oben aufgeführt.
-
Epoxidation
unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon-Tetrabutylammoniumsalz
-
Die Reaktion wurde gemäß dem obigen
allgemeinen Verfahren unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon-Tetrabutylammoniumsalz
(wie oben beschrieben hergestellt, 255 mg), Kupfer(II)-acetylacetonat (5
Mol-%, 5 mg) und 4-Chlorbenzaldehyd (47 mg, 0,33 mmol) hergestellt.
Die Reaktionsmischung war während des
Versuchs homogen. Das Epoxid wurde in Form eines weißen Feststoffs
(45 mg, 60%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs im Verhältnis > 98 : 2 isoliert. Die
NMR-Daten für
diese Verbindung sind oben aufgeführt.
-
Epoxidation
unter Verwendung von wäßrigem Acetonitril
als Lösungsmittelsystem
-
Die Reaktion wurde gemäß dem obigen
allgemeinen Verfahren unter Verwendung von Kupfer(II)-acetylacetonat
(5 Mol-%, 5 mg) und 4-Chlorbenzaldehyd (47 mg, 0,33 mmol) in Wasser/Acetonitril
(0,5 cm3 + 0,5 cm3)
durchgeführt.
In diesem Lösungsmittelsystem
war die Reaktionsmischung homogen.
-
Benzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz
(3 Äquivalente,
1 mmol, 296 mg) ergab das Epoxid in Form eines weißen Feststoffs
(69 mg, 89%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs
im Verhältnis
2,6 : 1.
-
Benzaldehydtosylhydrazon-Lithiumsalz
(2,5 Äquivalente,
0,825 mmol, 231 mg) ergab das Epoxid in Form eines weißen Feststoffs
(66 mg, 86%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs
im Verhältnis
2,8 : 1. Die NMR-Daten
für das
Epoxid sind oben aufgeführt.
-
Herstellung eines Sulfids
der Formel (D), worin Ra für CH2OCH3 steht und Rb für
H steht
-
(10)-Mercaptoisoborneol und (10)-Mercaptoborneol
wurden in Anlehnung an die Methode von Eliel (J. Org. Chem. 1979,
44, 3598) hergestellt.
-
Eine Lösung von (+)-(10)-Kampfersulfonylchlorid
(handelsübliche
Substanz, gereinigt durch Umkristallisieren aus DCM/Hexan) (2,56
g, 10,21 mmol) in wasserfreiem Diethylether (50 cm3)
wurde bei 0°C über einen
Zeitraum von 1 Stunde zu einer gerührten Lösung von Lithiumaluminiumhydrid
(1,94 g, 51,11 mmol) in wasserfreiem Diethylether (50 cm3) getropft. Nach vollständiger Zugabe wurde noch 2
Stunden bei 0°C
gerührt.
Dann wurde die Mischung auf Raumtemperatur kommen gelassen und weitere
4 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Dann wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Überschüssiges Hydrid wurde
durch vorsichtige Zugabe von Eiswasser gefolgt von verdünnter HCl
(Aq.) (20 cm3) gequencht. Nach Zugabe von
Rochellesalz (5,0 g) wurde noch 5 Minuten gerührt und dann über CELITETM filtriert. Die Aluminiumrückstände wurden
dann mit reichlich Diethylether gewaschen. Das Filtrat wurde mit
Wasser (3 × 50
cm3) und Kochsalzlösung (3 × 50 cm3)
gewaschen und dann über
Magnesiumsulfat getrocknet. Durch Abziehen des Lösungsmittels im Vakuum wurde
das Rohprodukt erhalten, das unter Verwendung von Petrolether/EtOAc
(98 : 2) als Elutionsmittel an Kieselgel gereinigt wurde. (10)-Mercaptoisoborneol
wurde in Form eines wachsartigen Feststoffs erhalten (1,13 g, 59%).
[a]20D-56, 2 (c 5, 1, CHCl3);
dH 0,83 (3H, s), 1,05 (3H, s), 1,28 (1H,
dd, J6 und 10), 0,95–1,80
(7H, m), 1,95 (1h, brs), 2,56 (1H, dd, J12 und 6), 2,79 (1H, dd,
J12 und 10), 3,97–4,04
(1H, m). (10)-Mercaptoborneol wurde in Form eines weißen Feststoffs
als zweites eluiert (250 mg, 13%), [a]20D-13,1
(c 9, CHCl3); (Gefunden: C, 64,44; H, 9,66;
S, 17,16. Berechnet für
C10H18OS: C, 64,5;
H, 9,7; S, 17,20; dH 0,80–2,36 (9H,
m), 0,90 (6H, s), 2,52 (1H, dd, J10 und 10), 2,73 (1H, dd, J10 und
7), 4,31–4,39
(1H, m).
-
Eine auf 0°C abgekühlte Lösung von (+)-(10)-Mercaptoisoborneol
(0,52 g, 2,80 mmol) und Methoxyacetaldehyddimethylacetal (1,05 cm3, 8,39 mmol) in Dichlormethan (6 cm3) wurde unter Stickstoff oder Argon mit
Bortrifluorid-etherat (0,39 cm3, 3,08 mmol)
versetzt. Nach einigen Minuten wurde die Reaktionsmischung direkt
auf eine Kieselgelsäule
aufgegeben und mit 50% DCM/Petrolether eluiert, was das Oxathian
in Form eines blaßgelben Öls ergab
(637 mg, 94%), Rf = 0,83 (20% EtOAc/Petrolether);
[a]20D-126,1 (c 1,11, CHCl3); umax (Film)/cm–1 2940,
2872, 1121, 1067; dH 0,78–2,00 (13H,
m), 2,75 (1H, d, J14), 3,09 (1H, J14), 3,38 (3H,s), 3,46 (1H, dd,
J10,5 und 4), 3,58 (2H, m), 4,90 (1H, dd, J7 und 4); dc 20,4
(q),23,2 (q) 27,3 (t) 28,3 (t), 34,4 (t), 37,9 (t), 42,5 (s), 45,5
(d), 46,7 (s), 59,4 (q), 74,8 (t), 80,7 (d), 85,2 (d); m/z (EI)
242 (M+, 13%), 197 (100), 135 (70), 93 (27);
(Gefunden: [M]+ 242,1344. Berechnet für C13H22O2S
: m/z, 242,1341).
-
Allgemeines Verfahren
zur Epoxidation unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz
und einem Sulfid der Formel (D), worin Ra für CH2OCH3 steht und Rb für
H steht
-
Eine schnell gerührte Lösung eines Sulfids der Formel
(D), worin R
a für CH
2OCH
3 steht und R
b für H steht
(1 Äquivalent,
80 mg, 0,33 mmol), Rhodium(II)-acetat-Dimer (1 Mol-%, 1,5 mg, 0,003 mmol),
Benzyltriethylammoniumchlorid (20 Mol-%, 15 mg, 0,066 mmol) und
Benzaldehyd (35 mg, 0,33 mmol) in wasserfreiem Acetonitril (1 cm
3) wurde mit dem Tosylhydrazonsalz (1,5 Äquivalente,
147 mg, 0,495 mmol) versetzt. Die heterogene Mischung wurde zur
Erleichterung der gleichmäßigen Dispergierung
des Feststoffs schnell bei Raumtemperatur gerührt und dann 32 Stunden bei
30°C (Badtemperatur)
gehalten. Dann wurde die Mischung abgekühlt und mit Essigsäureethylester/Wasser
(0,5 cm
3 + 0,5 cm
3)
versetzt. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wäßrige Phase
mit Essigsäureethylester
(2 × 0,5
cm
3) extrahiert. Dann wurden die vereinigten organischen
Extrakte über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum aufkonzentriert.
Der Rückstand wurde
unter Verwendung von 0–25%
DCM/Petrolether als Elutionsmittel an Kieselgel gereinigt, was Stilbenoxid
in Form eines weißen
Feststoffs (38 mg, 59%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs im Verhältnis > 98 : 2 ergab; Enantiomerenüberschuß 93% (Hauptenantiomer
R, R) gemäß chiraler
HPLC (siehe nachstehende Bedingungen). Die NMR-Daten für diese
Verbindung sind oben aufgeführt. Bestimmung
des enantiomeren Überschusses
Säule | 25
cm, 4,6 mm Innendurchmesser, Edelstahlsäule mit Chiracell OD als stationärer Phase. |
Mobile
Phase | 1%
Isopropylalkohol/99% Petrolether (40–65°C). |
Durchflußrate | 2
cm3 min–1 |
Temperatur | Umgebungstemperatur |
Detektion | 254–240 nm |
Standard | Zur Überprüfung der
Retentionszeiten der Enantiomere wurde eine racemische Probe gefahren.
Das Chromatogramm wurde zur Bestätigung
der physikalischen Beziehung zwischen den Enantiomeren unter Verwendung
eines Diodenarraydetektors aufgenommen. |
Retentionszeiten | Hauptenantiomer
(R, R) 5,99 Minuten. [Bestimmung der absoluten Konfiguration durch
Vergleich von [a]D mit Literaturwerten (siehe
J. Org. Chem. 1979, 44, 2505).] Nebenenantiomer (S, S) 4,52 Minuten |
-
Nach dem obigen Verfahren unter Verwendung
der gleichen Substrate, jedoch mit verschiedenen Sulfiden der Formel
(D) wurden die folgenden Ergebnisse erhalten.
-
-
Cyclopropanierung
von Chalcon unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz
-
Eine schnell gerührte Lösung von Pentamethylensulfid
(1 Äquivalent,
0,10 cm3, 1 mmol), Rhodium(II)-acetatdimer
(1 Mol-%, 4 mg, 0,01 mmol), Benzyltriethylammoniumchlorid (20 Mol-%,
45,5 mg, 0,2 mmol) und trans-Chalcon (208 mg, 1 mmol) in wasserfreiem
Acetonitril (3 cm3) wurde mit dem Tosylhydrazonsalz
(1,5 Äquivalente,
440 mg, 1,5 mmol) versetzt. Die heterogene Mischung wurde zur Erleichterung
der gleichmäßigen Dispergierung
des Feststoffs schnell bei Raumtemperatur gerührt und dann 22 Stunden auf 45°C (Badtemperatur)
erhitzt. Dann wurde die Mischung abgekühlt und mit Essigsäureethylester/Wasser
(5 cm3 + 5 cm3)
versetzt. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wäßrige Phase
mit Essigsäureethylester
(2 × 5
cm3) extrahiert. Die vereinigten organischen
Extrakte wurden dann über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum aufkonzentriert.
Der Rückstand
wurde unter Verwendung von 0–50%
DCM/Petrolether als Elutionsmittel an Kieselgel gereinigt, was das
Cyclopropan in Form eines weißen
Feststoffs (131 mg, 44%) und in Form eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs
im Verhältnis
70 : 30 ergab, Fp. (Gemisch) 144–146°C; dH trans-Isomer:
3,28 (1H, dd, J7 und 5,5), 3,38 (1H, dd, J9,5 und 7), 3,65 (1H dd,
J9,5 und 5,5), 7,01–7,65
(13H, m), 7,95 (2H, m); cis-Isomer. 3,33 (2H, d, J5,5), 3,55 (1H,
t, J5,5), 7,01– 7,65
(13H, m), 8,20 (2H, m).
-
Aziridinierung
von N-Benzylidentoluol-p-Sulfonamid unter Verwendung von Benzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz
-
Eine schnell gerührte Lösung von Tetrahydrothiophen
(1 Äquivalent,
0,34 mmol, 0.03 cm3), Rhodium(II)-acetatdimer
(1 Mol-%, 1,5 mg, 0,003 mmol), Benzyltriethylammoniumchlorid (20
Mol-%, 15 mg, 0, 066 mmol) und Imin (89 mg, 0,33 mmol) in wasserfreiem
Acetonitril (1 cm3) wurde mit dem Tosylhydrazonsalz
(1,5 Äquivalente,
147 mg, 0,495 mmol) versetzt. Die heterogene Mischung wurde zur
Erleichterung der gleichmäßigen Dispergierung
des Feststoffs schnell bei Raumtemperatur gerührt und dann 3 Stunden auf
45°C (Badtemperatur)
erhitzt. Dann wurde die Mischung abgekühlt und mit Essigsäureethylester/Wasser
(0,5 cm3 + 0,5 cm3)
versetzt. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wäßrige Phase
mit Essigsäureethylester
(2 × 0,5
cm3) extrahiert. Die vereinigten organischen
Extrakte wurden dann über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und im Vakuum aufkonzentriert. Der Rückstand
wurde unter Verwendung von 0–25%
EtOAc/Petrolether als Elutionsmittel an Kieselgel gereinigt, was
das Aziridin in Form eines weißen
Feststoffs (63 mg, 96%) und eines trans/cis-Diastereoisomerengemischs im Verhältnis 3
: 1 ergab,
cis-Isomer: Rf 0,32 (10%
EtOAc/Petrolether); Fp. 153–154°C; dH 2,42 (3H,s), 4,21 (2H, s), 7,00–7,10 (10H,
m), 7,34 (2H, d, J8), 7,98 (2H, d, J8);
trans-Isomer: Rf 0,30 (10% EtOAc/Petrolether); Fp. 138°C; dH 2,38 (3H, s), 4,24 (2H, s), 7,22 (2H, d,
J8), 7,30–7,44
(10H, m), 7,60 (2H, d, J8).
-
In-situ-Epoxidation unter
Verwendung eines Sulfids der Formel (J), worin R' für
Wasserstoff steht
-
Kupfer (I)-bromid (7 mg, 0,05 mm,
10 Mol-%) wurde in einer Phiole unter Argon vorgelegt und mit einem
Sulfid der Formel (J), worin R' für Wasserstoff
steht (11 mg, 0,05 mmol, 10 Mol-%) in DCM (1 cm3)
versetzt. Es bildete sich eine grüne Lösung, die 2 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt
und dann durch einen stetigen Argonstrom vom Lösungsmittel befreit wurde.
Der Rückstand
wurde in Acetonitril (1,5 cm3) gelöst und mit 4-Chlorbenzaldehyd
(70 mg, 0,5 mmol) versetzt. Dann wurde Benzyltriethylammoniumchlorid
(23 mg, 0,1 mmol, 20 Mol-%) gefolgt von Benzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz
(0,75 mmol, 222 mg) zugegeben. Die schnell gerührte Mischung wurde über Nacht
auf 40°C
erhitzt. Das gebildete Epoxid wurde säulenchromatographisch (10%
DCM/Petrolether) gereinigt, was einen weißen Feststoff (56 mg, 49%)
in Form eines einzigen Diastereoisomers (trans) ergab. Die NMR-Daten
für diese
Verbindung sind oben aufgeführt.
-
Herstellung von (1S, 4R)-10-Mercaptomethyl-7,7-dimethylbicyclo[2.2.1]heptan-2-on
1
-
(+)-(10)-Kampfersulfonylchlorid (12,0
g, 48 mmol) und Triphenylphosphin (50,1 g, 191 mmol) wurden unter
Stickstoff in einem Gemisch aus Wasser (40 ml) und 1,4-Dioxan (160
ml) eine Stunde unter Rückfluß erhitzt.
Nach dem Abkühlen
wurde die Reaktionsmischung mit Petrolether (200 ml und 3 × 100 ml)
extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit Wasser
(2 × 100
ml) und Kochsalzlösung
(100 ml) gewaschen und dann über
MgSO4 getrocknet. Nach Filtrieren und Abziehen
der Lösungsmittel
unter vermindertem Druck wurde das erhaltene Öl direkt auf eine Kieselgelsäule aufgegeben
und mit 5% Essigsäureethylester
in Petrolether eluiert, was das Thiol 1 in Form eines weißen kristallinen
Feststoffs ergab (7,3 g, 82%), Fp. 62–65°C [Lit., 65–66°C]; dH (250
Mhz; CDCl3) 0,89 (3H, s, CH3),
1,00 (3H, s, CH3), 1,21–2,01 (6H, m), 2,07 (1H, t,
J4,6), 2,26–2,43
(2H, CHHS, (CO)CHH), 2,85 (1H, dd, J13,7, 6,7, CHHS), [lit., dH (CCl4) 0,93 (3H,
s), 1,05 (3H, s), 1,2–2,6
(8H, m), 2,73 (1H, d, J6), 2,95 (1H, d, J 6)]; dc (63
MHz; CDCl3) 19,83 (CH3),
20,31 (CH3), 21,40 (CH2),
26,63 (CH2), 27,06 (CH2),
29,92 (C), 43,29 (CH2), 43,67 (CH), 47,85
(C), 60,65 (C).
-
-
Herstellung von (1S, 2S,
4R)-1-Mercaptomethyl-7,7-dimethyl-2-(trimethylsilanylethinyl)bicyclo[2.2.1]heptan-2-ol
2
-
Trimethylsilylacetylen (0,15 ml,
1,1 mmol) wurde unter Stickstoff zu einer auf –78°C abgekühlten Lösung von Butyllithium (0,32
ml einer 2,5 M Lösung
in Hexangemisch) in Tetrahydrofuran (0,5 ml) getropft. Nach 30 Minuten
wurde die Reaktionsmischung mit einer Lösung von 1 (50 mg, 0,27 mmol)
in Tetrahydrofuran (0,5 ml) versetzt und die erhaltene Lösung drei
Stunden bei –78°C gerührt. Dann
wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur kommen gelassen und
mit gesättigter
Ammoniumchloridlösung
gequencht. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wäßrige Phase
mit Essigsäureethylester
extrahiert, wonach die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet wurden. Nach Filtrieren und
Abziehen der Lösungsmittel
wurde der gewünschte
Alkohol 2 erhalten (65 mg, 84%), [a]20
D +9,3 (c 2,68 in CHCl3);
umax (Dünnfilm)/cm–1 3462
(OH), 2956 (CH), 2161 (SH), 842 (TMS); dH (250
Mhz; CDCl3) 0,08– 0,21 (9H, m SiCH3),
0,90 (3H, s, CH3), 1,60 (3H, s, CH3), 0,77–1,29
(3H, m), 1,49–1,83
(4H, m), 2,12–2,42
(2H, m), 2,53 (1H, dd, J13,0, 7,5, CHHS), 3,01 (1H, dd, J13,0, 7,0,
CHHS); dc (63 Mhz; CDCl3) –0,24 (CH3), 20,82 (CH3),
21,63 (CH3), 23,40 (CH2),
26,51 (CH2), 29,35 (CH2),
45,84 (CH), 49,53 (C), 49,72 (CH2), 56,30
(C), 89,91 (C), 11,27 (C), quaternäres Kohlenstoffatom nicht sichtbar;
m/z (EI) 282 (M+, 46%), 233 (27), 108 (52),
73 (100), (Gefunden: M+, 282, 1472. Berechnet
für C15H26OSSi 282,1474).
-
-
Herstellung von (1S, 5R,
7R)-10,10-Dimethyl-4-methylen-3-thiatricyclo[5.2.1.01,5]decan-5-ol 3
-
Eine Lösung des Akohols 2 (65 mg,
0,23 mmol) in Tetrahydrofuran (5 ml) wurde unter Stickstoff mit Tetrabutylammoniumfluorid
(0,5 ml einer 1,0 M Lösung
in Tetrahydrofuran) versetzt. Nach zwei Stunden wurde die Lösung mit
Wasser versetzt und die erhaltene Mischung mit Dichlormethan extrahiert.
Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit Kochsalzlösung gewaschen
und über
MgSO4 getrocknet. Nach Filtrieren und Abziehen
der Lösungsmittel
unter vermindertem Druck wurde durch Chromatographie mit 5% Essigsäureethylester
in Petrolether das Sulfid 3 erhalten (31 mg, 64%), [a]20
D –90,5
(c 2,10 in CHCl3); umax (Dünnfilm)/cm–1 3483 (OH),
2942 (CH), 1701 (C=C), 1627 (C=C); dH (250
Mhz; CDCl3) 0,97 (3H, s, CH3),
1,01–1,16
(1H, m), 1,27 (3H, s, CH3), 1,50–1,83 (4H,
m), 1,96–2,10
(2H, m), 2,14 (1H, br s, OH), 2,52 (1H, d, J9,0, CHHS), 3,22 (1H, d,
J 9,0, CHHS), 4,93 (1H, d, J1,0, =CHH), 5,12 (1H, d, J 1,0, =CHH);
dc (63 Mhz; CDCl3)
22,02 (CH3), 22,05 (CH3),
26,89 (CH2), 31,95 (CH2),
32,07 (CH2), 37,38 (CH2),
46,25 (C), 50,79 (CH), 61,68 (C), 93,20 (C), 101,39 (CH2),
151,81 (C); m/z (EI) 210 (M+, 30%), 108
(57), 95 (100), 81 (27), (Gefunden: M+,
210, 1085. Berechnet für
C12H18OS: 210,1078).
-
-
Herstellung von (1S, 5R,
7R)-10,10-Dimethyl-4-methylen-3-thia-5-trimethylsilyloxytricyclo[5.2.1.01,5]decan 4
-
Eine Mischung aus N-Trimethylsilylimidazol
(1,71 ml, 11,6 mmol) und Alkohol 3 (95 mg, 0,45 mmol) wurde unter
Stickstoff 90 Minuten auf 100°C
erhitzt. Nach Abkühlen
auf Raumtemperatur wurde die Mischung mit Petrolether verdünnt, mit
Wasser gewaschen und über
MgSO4 getrocknet. Nach Filtrieren und Abziehen der
Lösungsmittel
unter vermindertem Druck wurde durch Chromatographie mit Petrolether
das Sulfid 4 erhalten (120 mg, 94%), umax (Dünnfilm)/cm–1 2941
(CH), 1622 (C=C), 1247 (SiCH3), 1082 (SiO);
dH (250 Mhz; CDCl3)
0,10 (s, 9H), 0,94 (s, 3H), 1,22 (s, 3H), 0,80–1,10 (m, 1H), 1,20–2,05 (m,
6H), 2,36–2,39
(d, J8,5, 1H), 3,24– 3,27
(d, J8,3, 1H), 4,93 (s, 1H), 5,07 (s, 1H); dc (63
Mhz; CDCl3) 1,7 (CH3),
22,2 (CH3), 22,6 (CH3),
26,7 (CH2), 31,1 (CH2),
32,3 (CH2), 39,1 (CH2),
46,1 (C), 51,0 (CH), 62,8 (C), 94,1 (C), 102,0 (CH2),
152,7 (C); m/z (EI) 282 (M+, 100%), 267
(75).
-
-
Epoxidation von Benzaldehyd
mit den Sulfiden 3 und 4
-
Eine schnell gerührte Lösung von Sulfid, Rhodium(II)acetat-Dimer
(1 Mol-%, 1,5 mg, 0,003 mmol), Benzyltriethylammoniumchlorid (20%
mmol, 15 mg, 0,066 mmol) und Benzaldehyd (0,034 ml, 0,33 mmol) in wasserfreiem
Acetonitril (1 ml) wurde mit Benzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz (147
mg, 0,495 mmol) versetzt. Die Mischung wurde 40 Stunden bei 30°C gerührt. Dann
wurde die Mischung abgekühlt
und mit Essigsäureethylester/Wasser
versetzt. Die wäßrige Phase
wurde mit Essigsäureethylester
extrahiert, wonach die vereinigten organischen Extrakte mit Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und im Vakuum aufkonzentriert wurden. Der
Rückstand
wurde mit 20% DCM/Petrolether an Kieselgel gereinigt, was das Epoxid
ergab.
-
-
N,N'-Dimethylisopulegoldithiocarbamat
-
Eine Lösung von (–)-Isopulegol (1,0 g, 6,48
mmol) in THF (10 ml) wurde bei Raumtemperatur nacheinander mit Triphenylphosphin
(4,42 g, 2,6 Äq.,
16,86 mmol) und Zink-N,N'-Dimethyldithiocarbamat
(1,98 g, 1,0 Äq.,
6,48 mmol) versetzt. Die weiße
Mischung wurde dann auf 0°C
abgekühlt
und über
einen Zeitraum von 10 Minuten tropfenweise mit Diethylazodicarboxylat
(2,86 ml, 2,8 Äq.,
18,15 mmol) versetzt. Dann wurde die Mischung langsam auf Raumtemperatur
kommen gelassen und 24 Stunden gerührt und dann mit Essigsäureethylester
(50 ml) verdünnt
und über
eine Kieselgelschicht abgesaugt. Durch Entfernung des Lösungsmittels und
Reinigung mittels Flash-Säulenchromatographie
(0 → 2,5%
v/v Essigsäureethylester/Hexan)
wurde das Produkt in Form eines hellbeigen Feststoffs erhalten (1,36
g, 82%). Durch Umkristallisieren aus Hexan wurden klare Kristalle
erhalten; dH (250 Mhz, CDCl3)
4,82 (1H, beob. Sextet, J1,5, CHS), 4,68–4,64 (2H, m, Vinyl-H), 3,54
(3H, s, NCH3), 3,37 (3H, s, NCH3),
2,31 (1H, br d, J12,2, CHHS), 2,13 (1H, ddd, J13,7, 5,5 und 3,4, CHHS),
1,90–1,63
(3H, m), 1,77 (3H, s, CH3), 1,49–1,32 (2H,
m), 1,11–0,96
(1H, m), 0,91 (3H, d, J6,7, CH3).
-
-
Isopulegolthiol
-
Eine Lösung von Dithiocarbamat (2,69
g, 10,47 mmol) in Ether (15 ml) wurde bei 0°C mit Lithiumaluminiumhydrid
(994 mg, 2,5 Äq.,
26,17 mmol) versetzt. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur kommen
gelassen und dann 24 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Dann wurde bei 0°C vorsichtig
die gesättigte
Natriumsulfatlösung
zugegeben, bis die Mischung eine weiße Farbe annahm. Diese Suspension
wurde dann abgesaugt (Waschen mit Ether, 3 × 30 ml). Nach Abziehen des
Lösungsmittels
und Reinigen mittels Flash-Säulenchromatographie
(Petrolether) wurde das Produkt in Form eines klaren Öls erhalten
(1,62 g, 90%); dH (250 MHz, CDCl3) 4,90 (1H, m, Vinyl-H), 4,71 (1H, m, Vinyl-H),
3,63 (1H, m, CHS), 2,18–2,12
(1H, m), 1,96–1,71
(4H, m), 1,74 (3H, s, CH3), 1,55–1,42 (2H,
m), 1,33 (2H, beob. dd, J4,8 und 1,1), 1,04–0,84 (1H, m), 0,90 (3H, d,
J6,1, CH3).
-
-
Von Isopulegol
abgeleitetes Sulfid
-
Eine Mischung aus Isopulegolthiol
(850 mg, 5,0 mmol) und Azobisisobutyronitril (82 mg, 0,10 Äq., 0,50 mmol)
in Benzol (50 ml) wurde unter Stickstoff 15 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Nach Abziehen des Lösungsmittels
und Reinigung mittels Flash-Säulenchromatographie
(0,5% v/v Ether/Hexan) wurde das Produkt in Form eines klaren Öls erhalten
(800 mg, 94%) (Diastereomerenverhältnis 92 : 8); dH (250
Mhz, CDCl3) 3,80 (1H, br s, CHS), 2,85 (1H,
dd, J10,1 und 7,3 CHHS), 2,59 (1H, beob. t, J10,1, CHHS), 2,40–2,22 (1H,
m), 1,96–1,66
(4H, m), 1,51–1,24
(4H, m), 1,02 (3H, d, J6,7, CH3), 0,87 (3H,
d, J6,4, CH3).
-
-
Bei Verwendung dieses Sulfids in
dem in-situ-Epoxidationszyklus
(Maßstab
0,33 mmol, 1,0 Äq.
Benzaldehyd, 1 Mol-% Rh2(OAc)4,
20 Mol-% Sulfid, 20 Mol-% BnEt3N+Cl–, 1,5 Äq. Benzaldehydtosylhydrazon-Natriumsalz, MeCN
(0,33 M in PhCHO), 30–35°C, 40 Stunden)
wurde Stilbenoxid in Form eines weißen Feststoffs (Ausbeute 88%)
und eines trans/cis-Diastereomerengemischs
von 90 : 10 gemäß 1H-NMR mit 19% ee (Hauptisomer S, S) gemäß chiraler
GC (a-CD-Säule, 20
psi, 180°C
isotherm) erhalten.
-
(2R,5R)-(+)-2,5-Dimethyldithiolan
-
Dieses Sulfid wurde gemäß der Literaturvorschrift
(Tetrahedron: Asymmetry, 1998, 9, 189) hergestellt. Durch Verwendung
dieses Sulfids in dem in-situ-Epoxidationszyklus
(Bedingungen wie oben angegeben) wurde Stilbenoxid in Form eines
weißen
Feststoffs (Ausbeute 60%) und in Form eines trans/cis-Diasteromerengemischs
im Verhältnis
90 : 10 gemäß 1H-NMR und mit 41% ee (Hauptisomer S,S) gemäß chiraler
HPLC (OD-Säule,
1% 1PrOH/Hexan, 2 ml/min) erhalten.
-
(R)-(+)-Bis(methylthio)-1,1'-binaphthalin
-
Dieses Sulfid wurde gemäß der Literaturvorschrift
(J. Org. Chem., 1993, 58, 1748) hergestellt. Durch Verwendung dieses
Sulfids in dem in-situ-Epoxidationszyklus (Bedingungen wie oben
angegeben, jedoch unter Verwendung von MeCN/THF-Lösunasmittelaemisch
(3 : 1)) wurde Stilbenoxid in Form eines weißen Feststoffs (Ausbeute 78%)
und eines trans/cis-Diasteromerengemischs im Verhältnis 95
: 5 gemäß 1H-NMR und mit 11% ee (Hauptisomer R, R)
gemäß chiraler
GC (a-CD-Säule,
20 psi, 180°C
isotherm) erhalten.
-
(1R,2S,4R,5S)-2,5-Dimethylthiabicyclo[2.2.1]heptan
-
Eine Lösung von (+)-2,5-Dimethylcyclohexan-1,4-diol bis(methansulfonat)
(hergestellt gemäß der Literaturvorschrift:
Organometallics, 1991, 10, 3449) (1,19 g, 5,8 mmol) in DMSO (25
ml) wurde bei Raumtemperatur mit Natriumsulfid (469 mg, 1,0 Äq., 6, 0
mmol) versetzt. Die grüne
Lösung
wurde 7 Stunden auf 120°C erhitzt
und dann über
Nacht auf Raumtemperatur abgekühlt.
Dann wurde die Mischung in eine Wasser/Eis-Lösung gegossen und mit Pentan
(3 × 25
ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Lösungen wurden getrocknet (MgSO4), im Vakuum aufkonzentriert und mittels
Flash-Säulenchromatographie
(Pentan) gereinigt, was das Rohprodukt ergab. Durch Kugelrohrdestillation
wurde das gewünschte
Sulfid erhalten (158 mg, 19%); dH (250 MHz,
CDCl3) 3,30 (2H, d, J4,0), 1,77 (4H, m),
1,18 (2H, m), 0,96 (6H, d, J6,4, 2 × CH3).
-
-
Durch Verwendung dieses Sulfids in
dem in-situ-Epoxidationszyklus
(Bedingungen wie oben angegeben, jedoch mit einer Reaktionszeit
von 42 Stunden bei 22°C)
wurde Stilbenoxid in Form eines weißen Feststoffs (Ausbeute 73%)
und eines trans/cis-Diasteromerengemischs im Verhältnis 92
: 8 gemäß 1H-NMR und mit 18% ee (Hauptisomer S, S)
gemäß chiraler
GC (a-CD-Säule,
20 psi, 180°C
isotherm) erhalten.
-
(1S.4R,6S)-1-Methvl-4-isopropen-7-thian-10-oxabicyclo[4.4.0]dec-8-en
-
Eine 60%ige Lösung von NaH in Öl (0,16
g, 3,9 mmol) wurde in DMF (7 ml) bei 0°C mit Mercaptoacetaldehyddiethylacetal
(0,55 g, 3,7 mmol) versetzt. Dann wurde (1R,4S)-trans-Limonen-l,2-epoxid
(0,4 ml, 2,4 mmol) zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt
und dann mit 2 N HCl gequencht und mit Et2O
extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden zweimal mit 10%igem
NaOH und Kochsalzlösung
gewaschen, über
MgSO4 getrocknet, filtriert und unter Vakuum
vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand
wurde dann in trockenem Et2O (30 ml) gelöst und bei
0°C mit
BF3·Et2O (0,9 ml, 7,2 mmol) versetzt. Nach 3 h
bei Raumtemperatur wurde die erhaltene Mischung mit einer gesättigten
Lösung
von NH4Cl gequencht, wonach die wäßrige Schicht
mit Et2O extrahiert wurde. Die vereinigten
Extrakte wurden mit Kochsalzlösung
gewaschen, über
MgSO4 getrocknet und nach Filtrieren unter
Vakuum vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand
wurde mittels Chromatographie über
Kieselgel (Petrolether/EtOAc 95 : 5) gereinigt, was reines Dien (0,41
g, 80%) in Form eines farblosen Öls
ergab.
1H-NMR (CDCl3, δ ppm, J Hz)
: 6,42 (1H, d, J6,5, =CHO), 4,98–4,86 (3H, m, =CH2 und
=CHS), 3,15 (1H, dd, J13,3, 3,5, CHS), 2,38 (1H, m, CH), 2,15–2,07 (2H,
m, 2CH), 1,77–1,70
(4H, m, CH3 und CH), 1,64–1,32 (3H, m,
3CH), 1,32 (3H, s, CH3).
IR (Film KBr) (νmax):
3084, 2940, 2870, 1640, 1607, 1458, 1442, 1377, 1241, 1061, 1046,
890, 702 cm–1.
-
(1S,4R,6S)-1-Methyl-4-isopropyl-7-thian-10-oxabicyclo[4.4.0]decan
-
Das obige Dien wurde in EtOH (50
ml) gelöst
und mit 5% PdS/C (100 mg) versetzt. Die Mischung wurde über Nacht
unter H2-Atmosphäre gerührt und dann über Celite
filtriert. Der Rückstand
wurde mittels Chromatographie über
Kieselgel (Petrolether/EtOAc 95 : 5) gereinigt, was reines Sulfid
(0,33 g, 80%) in Form eines farblosen Öls ergab.
1H-NMR
(CDCl3, δ ppm,
J Hz) : 4,01 (1H, dt, J12,3, 2,3, CHO), 3,82–3,78 (1H, m, CHO), 3,07–3,02 (2H,
m, CH2S), 2,35 (1H, dt, J13,4, 2,0, CHS),
1,94–1,16
(11H, m, CH und CH3), 0,89 (6H, d, J6,6,
(CH3)2).
IR
(Film KBr) (νmax): 2936, 2868, 1459, 1370, 1298, 1188,
1108, 1080, 630 cm–1.
-
(2R)-2-Isopropyl-5-methyl-3-thian-hex-5-enol
-
Allgemeine Verfahrensweise
für die
Alkylierung des Mercaptoalkohols:
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Eine Mischung aus (2R)-2-Isopropyl-1,2-mercaptoethanol
(1, 00 mmol) und Natriummethoxid (1,13 mmol) in Methanol (2 ml)
wurde bei 0°C
mit Methallylbromid (1,00 mmol) versetzt, wonach die Mischung 1
h bei 0°C
und 3 h bei 25°C
gerührt
wurde. Der nach Abziehen des Lösungsmittels
unter vermindertem Druck verbleibende Rückstand wurde filtriert und
mit Ether gewaschen. Die Etherschicht wurde mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und unter vermindertem Druck
vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand wurde
mittels Chromatographie über
Kieselgel (Petrolether/Et2O 8 : 2) gereinigt,
was reine alkylierte Verbindung (64%) in Form eines blaßgelben Öls ergab.
1H-NMR (250 MHz, CDCl3), δ ppm: 0,94–1,00 (m,
6H, (CH
3)2CH), 1,82 (s, 3H, CH
3C=CH2),
1,85–2,00
(m, 1H, (CH3)2CH), 2,18 (bs, 1H, OH), 2,48–2,55 (m,
1H, CHS), 3,06 (dd, J = 13 Hz und 1 Hz, 1H, CHHS), 3,16 (dd, J = 13 Hz und 1 Hz, 1H,
CHHS), 3,53 (dd, J = 11 Hz
und 7 Hz, 1H, CHHO), 3,68 (dd,
J = 11 Hz und 5 Hz, 1H, CHHO),
4,80–4,84
(m, 2H, C=CH
2).
-
(5R)-2-Iodmethyl-2-methyl-5-isopropyl-l,4-oxathian
-
Allgemeine Verfahrensweise
für die
Iodocyclisierung:
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Eine gerührte Lösung der obigen alkylierten
Verbindung (1,00 mmol) in Acetonitril (11 ml) wurde mit wasserfreiem
Natriumcarbonat (10,00 mmol) und Iod (5,00 mmol) versetzt. Die Mischung
wurde im Dunkeln 8 h bei Raumtemperatur gerührt, mit Ether verdünnt und
dann mit 10%iger wäßriger Na2SO3-Lösung behandelt. Die
organische Schicht wurde abgetrennt, mit Kochsalzlösung gewaschen
und über
MgSO4 getrocknet. Durch Abziehen des Lösungsmittels
unter vermindertem Druck gefolgt von Chromatographie des Rückstands über Kieselgel
(Petrolether/Et2O 8 : 2) wurde reine Iodverbindung
(55%) in Form eines Diastereoisomerengemischs erhalten.
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(5R)-2,2-Dimethyl-5-isopropyl-1,4-oxathian
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Allgemeine Verfahrensweise
für die
Reduktions:
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Zu einer gekühlten Lösung von Lithiumaluminiumhydrid
(1,00 mmol) in THF (2 ml) wurde eine Lösung der Iodverbindung (1,00
mmol) in THF (3 ml) getropft. Nach beendeter Zugabe wurde das Eisbad
weggenommen und die Mischung über
Nacht gerührt.
Dann wurde die Mischung wieder auf 0°C abgekühlt und mit einer gesättigten
Lösung
von NH4Cl und verdünntem HCl behandelt, bis sich
der gesamte Feststoff gelöst
hatte. Die wäßrige Schicht
wurde mit Et2O extrahiert. Die vereinigten
Extrakte wurden mit Kochsalzlösung
gewaschen, über
MgSO4 getrocknet und im Vakuum von den Lösungsmitteln
befreit. Der Rückstand
wurde mittels Chromatographie über
Kieselgel (Petrolether/Et2O 7 : 3) gereinigt,
was reines Sulfid (64%) in Form einer blaßgelben Flüssigkeit ergab.
1H-NMR (250 MHz, CDCl3), δ ppm: 0,96
(d, J = 6 Hz, 3H, CH
3CH), 0,98 (d, J = 6 Hz, 3H, CH
3CH), 1,25 (s,
3H, CH3C), 1,35 (s, 3H, CH3C),
1,67–1,80
(m, 1H, CH3CH),
2,35 (d, J = 13 Hz, 1H, CHHS),
2, 55 (ddd, J = 10 Hz, 6 Hz und 3 Hz, 1H, CHS), 2,71 (d, J = 13
Hz, 1H, CHHS), 3,71 (dd, J
= 12 Hz und 10 Hz, 1H, CHHO),
3,86 (dd, J = 12 Hz und 3 Hz, 1H, CHHO).
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(2R)-2,5-Dimethyl-3-thian-hex-5-enol
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Nach der allgemeinen Verfahrensweise
zur Alkylierung des Mercaptoalkohols ergab (2R)-2-Methyl-1,2-mercaptoethanol
72% reine alkylierte Verbindung.
1H-NMR (250 Mhz, CDCl3), δ ppm:
1,24 (d, J = 7 Hz, 3H, CH
3CH), 1,81 (s, 3H, CH
3C=CH2),
2,15 (bs, 1H, OH), 2,7– 2,88
(m, 1H, CHS), 3,07 (dd, J = 14 Hz und 1 Hz, 1H, CHHS), 3,18 (dd, J = 14 Hz und 1 Hz, 1H,
CHHS), 3,47 (dd, J = 11 Hz
und 6 Hz, 1H, CHHO), 3,59 (dd,
J = 11 Hz und 5 Hz, 1H, CHHO),
4,81–4,84
(m, 2H, C=CH
2).
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(5R)-2-Iodmethyl-2,5-dimethyl-1,4-oxathian
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Nach der allgemeinen Verfahrensweise
für die
Iodocyclisierung ergab die vorhergehende Verbindung 45% eines Diastereoiosmerengemischs.
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(5R)-2,2,5-Trimethyl-1,4-oxathian
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Die Reduktion der obigen Iodverbindung
nach der allgemeinen Verfahrensweise ergab 45% reines Sulfid.
1H-NMR (250 MHz, CDCl3), δ ppm: 1,13
(d, J = 7 Hz, 3H, CH
3CH), 1,39 (s, 3H, CH3C),
1,48 (s, 3H, CH3C), 2,40 (d, J = 13 Hz,
1H, CHHS), 2,80–3,00 (m,
2H, CHS und CHHS), 3,57 (dd,
J = 12 Hz und 10 Hz, 1H, CHHO), 3,92
(dd, J = 12 Hz und 3 Hz, 1H, CHHO).
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CHEMISCHE
FORMELN (WIE IN DER BESCHREIBUNG)
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