SU988817A1 - Способ получени тетрагидрофуранов - Google Patents

Description

, .Изобретение относитс  к способу :получени  тетрагидрофуранов обгцей формулы лгде R , атом водорода или :низший алкил; R атом водорода или И Rg вместе с ;атомами углерода, с .которыми они св заны образуют транс-декалиновую систему, зам . щенную в положении 5 и 9 метилом, которые могут быть использованы дл  получени  душистых соединений. Известен способ получени  1,4-ди лов, например 2,2,5,5-тетраметилтет рагидрофурана дегидратацией 2,5-дим ;тилгексан-2,5-диола в присутствии в ;качестве дегидратирующего агента ди . метилсульфоксида (ДМСО), вз тых в мольном соотношении 1:12 соответственно , при 150-180 С. Выход целевог продукта 39,2% 1. Недостатками данного способа  вл ютс  низкий выход целевого продукта , а также проведение процесса при достаточно высокой температуре и использование большого избытка ДМСО. Цель изобретени  - упрощение процесса , повышение выхода и хуасширение ассортимента целевых продуктов. Эта цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  тетрагидрофуранов в качестве 1,4-диола используют 1 4-диол.формулы Ч 5 e-CH-cH -c-i s (Ц - тон где R ,R2. 34 имеют указанные значени  в качестве дегидратирующего агента используют продукт взаимодействи  диметилсульфоксида с триметилзшороиланом или бромом, вз тых в экви мол рных количествах, и процесс-. провод т в среде ароматического углеводорода при 20-110с в случае, в качестве дегидратирующего агента используют продукт взаимодействи  диметилсульфоксида с триметилхлорсипаном , и в среде четыреххлористого углерода при температуре окружающей среды в случае, когда в качестве мэгидратирующего агента используют про дукт взаимодействи  диметилсульфокси да с бромом. В качестве ароматического углеводорода используют бензол и толуол. .Процесс протекает в м гких услови х , в том числе и при комнатной температуре, в случае .диметилсульфок сида и триметилхлорсилана в среде ароматических углеводородов, предпоч тительно бензола или толуола, а в случае ДМСО и брома - в среде четыре хлористого углерода. Нагревание до 40-60 ускор ет процесс. Повышение температуры до110 С позвол ет заКончить реакцию за 12 мин, но при. этом несколько падает выход окиси за счет увеличени  выхода побочных продуктов. Дегидратаци  быстрее протекает в среде бензола, но из-за его токсичности в промыишенных услови х предпочтение следует отдавать толуол Выделение целевых продуктов осуществл ют известными способами, в частностихроматографией. В случае амброксида (пример 1) нет необходимости в хроматографическом разделении продукта реакции в npoivcauneHности , так как он может быть использован дл  практических целей в виде смеси, учитыва  что бициклогомофарнезолы (II) не вли ют на его запа Выход окисей при дегидратации дио лов, в которых хот  бы одна из гидроксильных групп  вл етс  вторичной или третичной, составл ет 75-90%. ЦипервиЧные 1,4-диолы с указанньоми реагентами не вступают в реакцию. : Пример 1. Получение (3ciR,9a ЭЪК)-Зс«, 6, 6, 9о1-тетраметил-транс пергидронафто-С2 ,1-1э1-фурана (амбро сида) (I) , К раствору 78 мг (1 ммоль) абсолю ного ДМСО в 1 мл сухого толуола (или бензола) добавл ют 108 мг (1 ммоль) триметилхлорсилана. При этом выпадает белый осадок. К полученному реагенту приливают раствор 254 мг (1 ммоль) (IS, 2R, 8о|5)-2,5,8  -тетра метил-2-окси-1-(2-оксиэтил)-транс-пергидронафталина в 2,5 гдл сухого толуола (или- бензола) . Колбу с реакционной смесью погружают в вод ную баню, нагревают до 40-41 С и содержимое перемешивают до растворени  осадка (5 мин). Реакционную смесь выдерживают нужное врем  при заданной температуре разбавл ют толуолом (бензолом) или эфиром (5 мл) и промы вают водой, насыщенным раствором би карбоната натри , снова водой, сушат безводным сульфатом натри , отфильт ровывают и растворитель отгон ют в вакууме, кристаллический остаток на нос т на колонку с 4 г окиси алюмини , 3,5 степени активности, вещест ва элюируют под небольшим давлением смесью 5% этилацетата в гексане. Результаты приведены в таблице. Лмброксид (I ) , вымь1вающийс  с колонки первым, перекристаллизовывают из этанола или метанола (т.пл. .7273 0 ) и идентифицируют сравнением с заведомым его образцом. Кроме амброк-, сида (I), образуетс  небольшое количество смеси ненасыщенных изомерных спиртов бициклогог-юфарнезолов (II), которую также идентифицируют сравнением с ее заведонФлм образцом. Дегидратаци  (IS, 2R, 8aS)-2,5,5, Ва тетраметил-2-окси-1-(2-оксиэтил)-транс-пергидронафталина (I). Пример 2 . Получение (3oiR, 9aS, 3bR)-3oi, 6, 6, 9о1-тетраметилi-транс-пергидронафто- (2,1-b)-фурана (амброксида) (1). К раствору 31,2 мг (0,4 ммоль) абсолютного ДМСО в 0,2 мл сухого четыреххлористого углерода добавл ют 32 мг (0,2 ммоль) брома и 0,03 мл четыреххлористого углерода. К полученному раствору добавл ют 50,8 мг (0,2 ммоль) (IS, 2R, 8aS)-2,5,5,8a-тетраметил-2-окси-1- (2-оксиэтил)-транс-пергидронафталина в 0,03 мл четыреххлористого углерода и смесь оставл ют сто ть при комн&тной температуре в течение 28 ч. к реакционной смеси добавл ют 10 Мл воды, эк.страгируют диэтиловым эфиром,промывают экстракт водой и сушат безводным сульфатом натри , отфильтровывают и растворитель отгон ют. Остаток (48,1 мг) хроматографируют на |колонке с 1,3 г силикагел . Получа1ют 38,8 мг (80,6%) амброксида (() и |3,9 мг--(8,3%) смеси бициклогомофар|незолов (II). Идентификацию соединений (I)и (II) провод т сравнением ;с их заведомыми образцами. j Пример 3. Получение (3oi,R, pdS , 9bS )-За,,6 ,6 ,9о|-тетраметил-транс -пергидронафто- (2 ,1- Ь) -фурана (ill). К реагенту, полученному из 39 мг ДМСО и 54 мг триметилхлорсилана в 0,5 мл абсолютного бензола, добавл ют раствор 127 мл (1R, 2R, 8aR)-2,5, 5 ,8с|-тетраметил-1- (2-оксиэтил) -2-окси-транС7пергидронафталина в 1,25 мл бензола и реакцию провод т, как описано , при . Через 3 ч она завершаетс . После обычной обработки и хроматографии выдел ют 105,8 мг .(89,7%) окиси (III) и 8,4 мг (7,1%-) смеси изомерных бициклогомофарнезалей (IV), которые идентифицируют сравнением с их заведомыми образцами. Пример 4. Получение смеси (3aS, 3bR, 9bS)- и (3aR, 3bR, 9aS, 9bS ) -6 ,6 ,9о1-триметилпергидронафто- (2,1-Ь)-фуранов (V) и (VI). К дегидратирующему реагенту, полученному из 39 мг ДМСО и 54 мг триметилхлорсилана в О,5 мл бензола,

добавл ют раствор 112 мг (15,. 2S,8aR-5 ,5,8в-триметил-1-(2-окс Иэтил)-2-окси-транс-пергидронафталйна в 2,2 МП бензола иреакцию провод т пр в течение 8 ч. Продукт (103 мг) хроматографйруют на колонке с б г силикагел . Колонку промывают гексаном , 3% этилацетата в гексане и диэтиловым эфиром. Получают 9 мг углеводородов , KOTojttse не исследуют, 69,6 мг смеси окисей, которые идентифицируют сравнением с их заведомыми образцам1, 11,4 мг смеси спиртов и 12 мг исходного дщола. По данным ГЖХ содержание; окисей (V) и (VI) составл ет соответственно 65,6 и 34,4% а общий выход окисной акции с учетом непрореагировавшего диола 75,2%.

Пример 5. Получение смеси (3aR, 9aS, 9bR)-2,2,3a,6,6,9а-гексаметил-транс-перридронафто- (2,1-Ь)-фуранов (VII).

К дегидратирующему реагенту, полученному из 156 мг ДМСО и 216 мг триметилхлорсилана в 2 мл абсолютного бензола, добавл ют раствор 276 мг (IS, 2R, 8aS)-2,5,5,8а-тетраметил-1- (2-метил-2-оксипропил)-2-окси-транс-пергидронафталина в 2 мп бензола и реакционную смесь выдерживают при до завершени  реакции (3 ч). Продукт реакции (251 мг) перекристаллизовывают из ацетонитрила и получают 170мг окиси (VII), т.пл. 68|69°C , -23,4° (с 3,61} )Найдено , %: С 81,68, Н 12,18.

С ;1о Н у о .

Вычислено, %: С 81,75; Н 12,20.

ИК-спектр (CCf);978 см (окисное кольцо).

ЯМР-спектр (COCEj, внутренний стандарт ТМС, .д.): синглеты при 0,82 (6Н), 0,83 (ЗН) (Сб и Сдад метильные группы); 1,13 (ЗН), 1,16 (ЗН) и 1,32 (ЗН) метильные группы).

Маточники от кристаллизации (ttUMl / хроматографйруют на колонке с 5 г силикагел . Колонку npoiubmaior 5%  ти ацетата в петролейном эфире. Получают 40 мг окиси (VII) и 38 мг (16,5%)

внутримол рного формацетал  исходного гликол . Суммарный выход окиси (VII) 74,5%.

Пример 6. Получение 2,2,5,5тетраметилтетрагидрофурш а (ViII).

к реагенту, полученному из 39 мг ДМСО (0,5 ммоль) и 54 мг тримети хлорсилана (0,5 ммоль) в 0,5 мл сухого бензола, добавл ют растБСф 73 мг (0,5 ммоль) 2,5-диметилгексан-2,5тда1ола (I) (т.пл. 89-90 С) в 1,25 кп сухого бензола и смесь выдерживают при комнатной температуре () до эавершени  реакции по данным ТСХ (75 ч). К сълес  добавл ют 1,1 мл воды и экст

рагаруют 4 раза по 5 мл легкого петролейного эфира (фракци  с температурой кипени  до 45°С). Экстракт сушат безводнш4 сульфатом Натри  отфильтротлваю-г и растворитель отгон ют из

колбы с ёлочным дефлегматором высотой 15 см. Остаток (70 мг), состо щий по данньо тех на силикагеле (растворитель 30% ацетона в петролейном эфире) из двух п тен, хрсматогравируют на колонке с 1,5 г силикагел  (40/lOOyu). Петролейным эфиром №олывают 48 мг (75%) 2,2,5,5-тетраметилтетрагидрофурана (VI И) в виде бесцветной летучей жидкости, ,3995

(литературные данные hjj 1,4014. Смесью 5% диэтилового эфира в петролейном эфире вымывают 13,4 мг (21%) 2,5диметилгексен-2-ола-5 (fX) .

Преимущество этого способа перед

известным состоит в том, что он позвол ет повысить выход целевых продуктов до 75-90%, упростить процесс за счет щюведени  процесса при более низкой температуре и, кроме .того, данный способ позвол ет получить новое соединение (VIM).

1:2:2

Толуол

84,03

15,Ь8

24

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   fCnocdb получени  тетрагидрофуранов общей формулы

   i

   inic

   (П

   гДё К.Rj.R И Rg - атом водорода или низший алкил,

   .

   R --атом водорода или R, и ft, образуют транс-декалиновую систему, замещенную в положении 5 .и 9 метилом,: .

   дегидратацией.1,4-диола с использованием в качестве дегидратирующей агента диметилсульфоксида, о т л и а ю щ и и с   тем, что, с целью

   рощени .процесса, повышени  выхода и расширени  ассортимента целевых про дуктов, в качестве 1,4-диола исполъзуют 1,4-даол формулы II:

   N

   с-сн-ац-с- 5

   С

   I АН ОН он

   где R.Rg.R и R имеют вышеуказанные значени ,

   а в качестве дегидратирующего агента используют продукт взаимодействи  диметилсульфОксида с триметилхлорсиланом или бромом, вз тых в эквимол рном количестве, и процесс провод т в среде ароматического углеводорода при 20-110 С, в случае, когда в качестве дегидратирующего агента используют продукт взаимодействи  диметилсульфоксида с триметилхлорсиланом, и в среде четыреххлористого углерода при температуре окру саквдей среды,.в случае, когда в качестве дегидратирующего агента испрльзуют продукт взаимодействи  диметилсульфоксида с бромом.
2. 2. Способ по п.1, отличающий с   тем, что в качестве арома-. тического углеводорода используют бензол или толуол.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1. Gjijes В,Т. и Beck Р.Е. Formation ofTetrahydrofuran derivatives from 1,1-dio Tn Dimethyl SyEfoxide ,- J. Org. Chem 1963, 28, c.l388 (прототип).