PL240271B1 - Sposób otrzymywania 5-nitro-5-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2- enów - Google Patents
Sposób otrzymywania 5-nitro-5-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2- enów Download PDFInfo
- Publication number
- PL240271B1 PL240271B1 PL425411A PL42541118A PL240271B1 PL 240271 B1 PL240271 B1 PL 240271B1 PL 425411 A PL425411 A PL 425411A PL 42541118 A PL42541118 A PL 42541118A PL 240271 B1 PL240271 B1 PL 240271B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- chloro
- nitro
- hept
- bicyclo
- ene
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania 5-nitro-5-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów które, podobnie jak vic-chloronitroalkeny, mają potencjalne zastosowanie jako substancje bakteriobójcze, grzybobójcze oraz w przemyśle farmaceutycznym [Synth. Comm. 27 (11), 1885-1891 (1997); G. J Chem Sci (2011) 123:43].
Reakcja Dielsa-Aldera (DA) jest jedną z najbardziej popularnych reakcji w chemii organicznej. W jej wyniku powstają dwa nowe wiązania węgiel-węgiel. W szczególności, może służyć syntezie związków karbocyklicznych. Reakcja ta realizuje się z pełną ekonomią atomową, tzn. masa molowa produktu jest sumą mas molowych substratów. Jest zatem atrakcyjna z ekonomicznego i ekologicznego punktu widzenia.
W literaturze opisano wiele reakcji DA prowadzących do nitropodstawionych analogów norbomenu, w tym z udziałem cyklopentadienu. Wiadomo, że reakcje tego ostatniego z 2-arylo-1-nitroetenami prowadzą do uzyskania mieszanin stereoizomerycznych 5-nitro-6-arylo-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów [J. Phys. Org. Chem., 24, 843 (2011)]. Produktami podobnych reakcji z udziałem 2-arylo-1-cyjano-1-nitroetenów są mieszaniny stereo izomeryczne 5-nitro-5-cyjano-6-arylo-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów [Coll. Czech. Chem. Commun., 75, 919 (2010); Przem. Chem. 95, 1928 (2016)]. Przykładów dotyczący syntezy 5-nitro-6-R-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów lub 5-nitro-5-R-6-R'-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów można odnaleźć w literaturze więcej [Czasopismo Techniczne PK (Chemia), 4-Ch, 95 (2006)]).
Niewiele jest przykładów syntezy analogów norbornenu, w których pozycja C6 nie jest podstawiona żadnym podstawnikiem, zaś w pozycji geminalnej (C5) względem grupy nitrowej, znajduje się drugi podstawnik. Opisano syntezę stereoizomerycznych 5-nitro-5-metylo-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów na drodze reakcji cyklopentadienu z 2-nitroprop-1-enem [J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1,2389 (1989)]. Reakcja DA jest realizowana przez 41 godzin, w nadmiarze cyklopentadienu (świeżo zsyntezowanego poprzez termolizę dimeru cyklopentadienu) i w środowisku eteru dietylowego, w temperaturze pokojowej. Po jej zakończeniu konieczne jest usunięcie rozpuszczalnika, a obok izomerycznych produktów reakcji powstaje także dimer cyklopentadienu.
Inne prace opisują syntezy 5-nitro-5-EWG-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów (EWG=SO2Ph, COOEt, COPh, NO2). Związki te otrzymuje się w reakcjach cyklopentadienu z 1-podstawionymi 1-nitroetenami, a dokładnie 1-EWG-1-nitroetenami. Wiele z nich to związki niestabilne w warunkach otoczenia. Konieczne jest zatem generowanie nitroetenów in situ [Tetrahedron Lett., 43, 2585 (2002); Izv. Akad. Nauk SSSR, 690 (1961)]. Oznacza to, że synteza 5-nitro-5-EWG-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów z udziałem tych związków wymaga często prowadzenia kilkuetapowego procesu. Dodatkowo jest niezbędne stosowanie rozpuszczalników. Koniecznym etapem jest nie tylko synteza jednego z substratów, ale w dalszej kolejności również utlenianie generowanych 1-EWG-1-nitroetenów w temperaturze rzędu -80°C. Efektywność całego procesu zależy od podstawnika EWG. Produktami reakcji są pochodne egzo i endo, z podstawnikiem usytuowanym geminalnie względem grupy nitrowej. Wymiana grupy EWG na inną grupę/atom jest jednak trudna.
W literaturze przedmiotu można znaleźć wzmiankę o możliwej reakcji cyklopentadienu z innym 1-podstawionym-1-nitroetenem, prowadzącej do uzyskania 5-nitro-5-halo-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów. Podano mianowicie, że produktem reakcji dienu z 1-fluoro-1-nitroetenem jest mieszanina stereoizomerycznych pochodnych egzo i endo 5-nitro-5-fluoro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enu [Bull. Acad. Sci. USSR: Chemistry. 18 (1969) 660.]. Mieszaniny nie rozdzielono na poszczególne pochodne. Tymczasem każdy ze stereoizomerów jest w istocie innym związkiem, o indywidualnych właściwościach. Kolejne reakcje z udziałem mieszaniny pochodnych egzo i endo mogą prowadzić do uzyskania produktów o innych parametrach niż produkty powstałe na bazie wyizolowanego stereoizomeru. Dodatkowo, związki z udziałem fluoru to często substancje o bardzo dużej szkodliwości. Ich wykorzystanie w syntezach może zatem stanowić obciążenie zarówno dla zdrowia ludzi jak i środowiska naturalnego. Ponadto, jak powszechnie wiadomo, w porównaniu np. do atomów innych pierwiastków z grupy fluorowców, podstawienie nukleofilowe atomu fluoru jest bardzo trudno zrealizować.
Zasadne jest zatem opracowanie metody otrzymywania nitrowych pochodnych cyklopentadienu, zawierających w pozycji geminalnej (C5), względem grupy nitrowej, drugi podstawnik z grupy fluorowców, inny niż fluor, która byłaby prosta i możliwie najmniej uciążliwa dla środowiska naturalnego i ludzi.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania 5-nitro-5-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów w wyniku reakcji cyklopentadienu z 1-halo-1-nitroetenem, który charakteryzuje się tym, że cyklopentadien miesza
PL240 271 Β1 się z 1-chloro-1-nitroetenem w temperaturze z zakresu od -5°C do +5°C, do zaniku zabarwienia pochodzącego od 1-chloro-1-nitroetenu. Zmiana barwy świadczy o przereagowaniu całego 1-chloro-1-nitroetenu i zakończeniu reakcji. Reakcja trwa maksymalnie 10 min. Reakcję prowadzi się przy stosunku molowym cyklopentadienu do 1-chloro-1-nitroetenu z zakresu od 1:1 do 20:1. Po zakończeniu reakcji wydziela się ewentualny nadmiar cyklopentadienu, otrzymując mieszaninę stereoizomeryczną 5-endo-nitro-5-egzo-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enu o wzorze
z 5-egzo-nitro-5-enc/o-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enem o wzorze
Otrzymaną mieszaninę opcjonalnie rozdziela się na dwa stereoizomery, a mianowicie 5-endo-nitro-5-egzo-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-en i 5-egzo-nitro-5-enc/o-chloro-bicyklo[2.2.1 ]hept-2-en.
Korzystnie, gdy cyklopentadien miesza się z 1-chloro-1-nitroetenem w stosunku molowym 1,5:1.
Aprobatywnie mieszaninę 5-enc/o-nitro-5-egzo-chloro-bicyklo[2.2.1 ]hept-2-enu i 5-egzo-nitro-5-enc/o-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enu rozdziela się techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej.
Najkorzystniej rozdział mieszaniny 5-enc/o-nitro-5-egzo-chloro-bicyklo[2.2.1 ]hept-2-enu i 5-egzo-nitro-5-enc/o-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enu prowadzi się w temperaturze z zakresu 5-10°C, na kolumnie z wypełnieniem krzemionkowym, stosując jako eluent mieszaninę metanolu i wody w stosunku objętościowym odpowiednio 75:25.
Sposób według wynalazku jest nie tylko prosty i nie wymaga stosowania rozpuszczalnika, a czas kontaktu reagentów jest krótki, ale dodatkowo obywa się bez stosowania atmosfery gazu inertnego w czasie kontaktowania reagentów, nie jest bowiem wrażliwy na działanie powietrza, wydajność reakcji wynosi powyżej 95%, wysoka jest też ekonomia atomowa procesu. W reakcji nie powstają produkty uboczne, przez co jest łatwiejszy potencjalny rozdział mieszaniny pochodnych i mniejsze jest obciążenie środowiska naturalnego. Ewentualny nadmiar cyklopentadienu z reakcji można oddestylować i wykorzystać w kolejnym procesie. W zależności od potrzeby, produkty reakcji można, zarówno bez ich rozdzielania jak i po rozdzieleniu, zastosować jako substraty innych reakcji np. podstawienia.
Przykład 1
Do kolbki o objętości 5 cm3, umieszczonej w łaźni lodowej wprowadzono 0,036 g czyli 0,30 mmola 1-chloro-1-nitroetenu oraz 0,030 g, to jest 0,45 mmola, cyklopentadienu. Mieszanina miała barwę jasnozieloną. Następnie zawartość kolbki mieszano za pomocą mieszadła magnetycznego. Przez cały czas prowadzenia reakcji kolba była usytuowana w łaźni lodowej, a temperatura mieszaniny reakcyjnej mieściła się w zakresie od -5°C do +5°C. Po zniknięciu zabarwienia pochodzącego od nitroalkenu, co zajęło około 10 min., oddestylowano nadmiar cyklopentadienu. Następnie masę poreakcyjną rozseparowano za pomocą semipreparatywnej, wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) w kolumnie z wkładem krzemionkowym, modyfikowanym grupami oktadecylowymi, Lichrospher RP18-10um, stosując jako eluent metanol zmieszany z wodą w stosunku 75:25 v/v. Temperatura kolumny wynosiła 5-10°C. Otrzymano 0,042 g (82% m/m) 5-enc/o-nitro-5-egzo-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enu oraz 0,008 g (16% m/m) 5-egzo-nitro-5-enc/o-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enu.
5-endo-nitro-5-egzo-chloro-bicyklo[2.2.1 ]hept-2-en
Formuła brutto: C7H8CINO2; IR(KBr)[cm-1]: 1562, 1358 (NO2); MS[m/e]: 127, 113,91, 77, 66; 1H-NMR[ppm]: 1.97 (m, 2H, H7+H7), 2.48 (d, 1H, Hsegzo), 2.66 (d, 1 H, Ηβθηόο),3.06 (m, 1H, Hi), 3.60 (1H, m, H4), 5.96 (dd, 1H, H3), 6.44 (dd, 1H, H2).
5-egzo-nitro-5-endo-chloro-bicyklo[2.2.1 ]hept-2-en
Formuła brutto C7H8CINO2; IR(KBr)[cm-1]: 1556, 1337 (NO2); MS[m/e]: 127,91, 77,66; 1H-NMR[ppm]: 1.56 (m, 1H, H7); 1.67 (m, 1H, H7), 2.36 (d, 1H, Hsendo), 2.84 (d, 1H, Hsegzo), 2.94 (m, 1H, Hi), 3.45 (m, 1H, H4), 6.23-6.34 (m, 2H, H2+H3).
PL240 271 Β1
Ρ rzykład 2
Do kolbki o objętości 5 cm3, umieszczonej w łaźni lodowej wprowadzono 0,036 g czyli 0,30 mmola 1-chloro-1-nitroetenu oraz 0,020 g to jest 0,30 mmola cyklopentadienu. Nie wyciągając kolbki z łaźni lodowej, jej zawartość mieszano za pomocą mieszadła magnetycznego, aż do zniknięcia zabarwienia pochodzącego od 1-chloro-1-nitroetenu. Następnie masę poreakcyjną rozseparowano za pomocą setmipreparatywnej, wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) jak opisano w przykładzie 1, otrzymując zidentyfikowane w przykładzie 2 produkty.
P rzykład 3
Do kolbki o pojemności 5 cm3, umieszczonej w łaźni ultradźwiękowej, zawierającej mieszaninę chłodzącą woda + lód, wprowadzono 0,036 g czyli 0,30 mmola 1-chloro-1-nitroetenu oraz 0,198 g, to jest 3 mmole cyklopentadienu. Stosunek molowy substratów wynosił odpowiednio; 1:10. Zawartość kolbki mieszano magnetycznie. Temperatura roztworu nie przekraczała 5°C. Po zniknięciu zabarwienia, pochodzącego od nitroalkenu nadmiar cyklopentadienu oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem, a pozostałość rozseparowano techniką HPLC, w warunkach określonych w przykładzie 1. Otrzymano analogiczne produkty jak w przykładzie 1.
Przykład 4
Do kolbki umieszczonej w łaźni lodowej wprowadzono 1-chloro-1-nitroeten oraz cyklopentadien w ilościach, odpowiednio; 0.036 g czyli 0.30 mmola oraz 0.397 g to jest 6 mmola. Stosunek molowy substratów wynosił odpowiednio 1:20. Obydwa substraty mieszano ze sobą, przy czym kolba stale była usytuowana w łaźni lodowej. Po zniknięciu zabarwienia, pochodzącego od nitroalkenu, nadmiar cyklopentadienu oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem, a pozostałość rozseparowano za pomocą semipreparatywnej, wysokosprawnej chromatografii cieczowej jak scharakteryzowano w przykładzie 1. Otrzymano te same produkty co opisane w przykładzie 1.
Claims (4)
1. Sposób otrzymywania 5-nitro-5-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enów w wyniku reakcji cyklopentadienu z 1-halo-1-nitroetenem, znamienny tym, że cyklopentadien miesza się z 1-chloro-1-nitroetenem w temperaturze z zakresu od - 5°C do +5 °C, do zaniku zabarwienia pochodzącego od 1-chloro-1-nitroetenu, przy czym reakcję prowadzi się przy stosunku molowym cyklopentadienu do 1-chloro-1-nitroetenu z zakresu od 1:1 do 20:1, a po zakończeniu reakcji wydziela się ewentualny nadmiar cyklopentadienu, otrzymując mieszaninę stereoizomeryczną 5-enc/o-nitro-5-egzo-bicyklo[2.2.1]hept-2-enu o wzorze
z 5-egzo-nitro-5-enc/o-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enem o wzorze
zaś otrzymaną mieszaninę opcjonalnie rozdziela się na dwa stereoizomery: 5-enc/o-nitro-5-egzo-chloro-bicyklo[2.2.1 ]hept-2-en i 5-egzo-nitro-5-enc/o-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-en.
2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że cyklopentadien miesza się z 1-chloro-1-nitroetenem w stosunku molowym 1,5:1.
3. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że mieszaninę stereoizomeryczną 5-enc/o-nitro-5-egzo-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enu i 5-egzo-nitro-5-enc/o-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2-enu rozdziela się techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej.
4. Sposób według zastrz. 3 znamienny tym, że rozdział mieszaniny stereoizomerycznej 5-encfo-nitro-5-egzo-chloro-bicyklo[2.2.1 ]hept-2-enu i 5-egzo-nitro-5-endo-chloro-bicykllo[2.2.1 ]-hept-2-enu prowadzi się w temperaturze z zakresu 5-10°C, na kolumnie z wypełnieniem krzemionkowym, stosując jako eluent mieszaninę metanolu i wody, w stosunku objętościowym odpowiednio 75:25.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL425411A PL240271B1 (pl) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Sposób otrzymywania 5-nitro-5-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2- enów |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL425411A PL240271B1 (pl) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Sposób otrzymywania 5-nitro-5-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2- enów |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL425411A1 PL425411A1 (pl) | 2019-11-04 |
| PL240271B1 true PL240271B1 (pl) | 2022-03-07 |
Family
ID=68501268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL425411A PL240271B1 (pl) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Sposób otrzymywania 5-nitro-5-chloro-bicyklo[2.2.1]hept-2- enów |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240271B1 (pl) |
-
2018
- 2018-04-27 PL PL425411A patent/PL240271B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL425411A1 (pl) | 2019-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Synthesis of functionalised azepanes and piperidines from bicyclic halogenated aminocyclopropane derivatives | |
| US9878970B1 (en) | Process for the preparation of benzonorbornenes | |
| Xiao et al. | Ready access to organoiodides: Practical hydroiodination and double-iodination of carbon-carbon unsaturated bonds with I2 | |
| Hyde et al. | Enantioselective rhodium-catalysed insertion of trifluorodiazoethanes into tin hydrides | |
| Trost et al. | Thermal and photochemical decomposition of 7, 8-diazatetracyclo [3.3. 0.02, 4.03. 6] oct-7-ene. 1, 2-Diazacycloocta-2, 4, 5, 8-tetraene | |
| Vasilyev et al. | Chemistry of 1, 3-diarylpropynones in superacids | |
| EP2943471A1 (en) | Syntheses of n-heterocyclic carbenes and intermediates therefor | |
| Pianoski et al. | 1, 2-Addition to trifluoromethylated β-enamino diketones: Regioselective synthesis of trifluoromethyl-containing azomethine pyrazoles and isoxazoles | |
| Ros et al. | Synthesis of 3-alkyl-6-methyl-1, 2, 4, 5-tetrazines via a Sonogashira-type cross-coupling reaction | |
| Im et al. | Nucleophilic behaviour of DBU and DBN toward acetylated Baylis-Hillman adducts | |
| ES2513540T3 (es) | Proceso para preparar amidas de ácidos carboxílicos pirazólicos | |
| Djuardi et al. | Ring expansions of 2-haloethynyl-2-norbornanols | |
| CN112585117B (zh) | 合成维生素a的方法 | |
| Lee et al. | Efficient synthesis of β-substituted α-haloenones by rhodium (ii)-catalyzed and thermal reactions of iodonium ylides | |
| JP6686012B2 (ja) | ハロ置換トリフルオロアセトフェノンを調製する方法 | |
| Johari et al. | A facile approach of Diels-Alder reaction in imidazolium-based ionic liquids at room temperature | |
| Belaya et al. | Aluminum chloride-catalyzed Diels-Adler reaction involving arylmethylidenemalonates and conjugated dienes | |
| Armesto et al. | The aza-di-π-methane rearrangement of β-γ-unsaturated oximes | |
| Kokuev et al. | Addition of malonic esters to azoalkenes generated in situ from α-bromo-and α-chlorohydrazones | |
| Boie et al. | Stereoselective Synthesis of Enantipure β-Amino Alcohols via Nucleophilic β-Amino-α-hydroxyalkylation by Means of 1-Lithiated 2-[N-(Diphenylmethyleneamino)] alkyl Carbamates | |
| Pouambeka et al. | Copper-Catalyzed Hydroamination of Terminal Alkynes by Combining N-fluorobenzenesulfonimide and H2O: Synthesis of β-amino Substituted Styrenes | |
| Hernández-Calva et al. | Halogenation of Aldoximes. A Versatile Reaction for the Synthesis of Highly Functionalized Hydroximoyl Chlorides and Furazan N-Oxides | |
| JP6818321B2 (ja) | ｐ−ハロゲノフェニルケトン誘導体又はｐ−ハロゲノベンズアルデヒド誘導体とモノヒドロペルフルオロアルカンとを出発原料とするペルフルオロアルキル化合物の製造方法 | |
| RU2507189C1 (ru) | Способ получения 1-алкиниладамантанов | |
| Bortňák et al. | Study of reactions of pentafluorophenylhydrazine with activated enol ethers. Synthesis of N-pentafluorophenylpyrazoles |