ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2019, том 55, № 11, с. 1680-1688
УДК 547.917 + 547.721/.729
ТРАНСФОРМАЦИЯ И ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНАЯ
ОКСАЦИКЛИЗАЦИЯ С4-МЕТИЛПРОИЗВОДНЫХ
ЛЕВОГЛЮКОЗЕНОНА В 2,5-ДИГИДРОФУРАНЫ
© 2019 г. А. Н. Давыдова, Б. Т. Шарипов*, Ф. А. Валеев
ФГБУН «Уфимский институт химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН»,
450054, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, пр. Октября 69
*e-mail: sharipovbt@anrb.ru
Поступила в редакцию 09 апреля 2019 г.
После доработки 14 августа 2019 г.
Принята к публикации 15 августа 2019 г.
Изучено кислотно-катализируемое превращение С4-метилпроизводных левоглюкозенона с этантиолом и
пропандитиолом, протекающее нетривиально и сопровождающееся внутримолекулярной
оксациклизацией в производные 2,5-дигидрофуранов, содержащих в боковой цепи при С5 тиоацетальную
группу. Превращение является коротким путем синтеза хиральных 2,5,5-триалкилзамещенных 2,5-
дигидрофуранов из левоглюкозенона.
Ключевые слова: 2,5-дигидрофураны, меркаптаны, тиоацетали, оксациклизация, левоглюкозенон.
DOI: 10.1134/S051474921911003X
Широкое использование углеводов в синтезе
При изучении раскрытия 1,6-ангидромостика в
природных соединений обусловлено рядом
соединении 3 с помощью этилмеркаптана в при-
преимуществ перед другими хиральными
сутствии BF3·Et2O вместо ожидаемого ацикли-
синтетическими предшественниками [1]. Часто на
ческого тиоацеталя 6 произошло формирование
этапе подготовки синтетических блоков - хираль-
тиоацеталей
7a, b, содержащих
2,5-дигидрофу-
ных матриц - использование циклических форм
рановое кольцо (схема 1). Аналогичное образо-
углеводов является наиболее обоснованным
вание циклических тиоацеталей наблюдается при
вариантом эффективного стереохимического
раскрытии пропандитиолом О-метил-3-дезоксири-
контроля. После проведения необходимых преоб-
бопиранозида, имеющего при С2 этильную группу
разований структуры нередко возникает проблема
[9].
дециклизации, которая достаточно успешно
Низкий выход продуктов , b связан с тем, что
решается использованием меркаптанов, с одновре-
превращение сопровождается довольно сильным
менной защитой карбонильной группы. Тиоаце-
осмолением; обнаружить продукты, подобные
тали являются удобными предшественниками
соединению 6, в полученной смеси нам не удалось.
альдегидо-сахаров, позволяющими осуществлять
С целью увеличения выхода продуктов , b мы
необходимые трансформации гидроксильных
изучили дециклизацию метилпроизводных 2-5 в
групп [2, 3], они могут быть использованы для
разных условиях. Применение в реакции с этан-
синтеза карбоциклических соединений
[4, 5] и
тиолом таких катализаторов, как TiCl4, p-TsOH,
удлинения углеродной цепи [6, 7] через стадии
H3PO4, 70% HClO4 и 36% HCl с эфиром 3 приво-
депротонирования-алкилирования.
дило к низкой конверсии или полному осмолению
С целью расширения синтетического потен-
реакционной смеси. Наилучшие результаты
циала ранее полученных производных левоглю-
удалось получить при использовании эквимоляр-
козенона
2-5
[8] нами изучена возможность
ных количеств HClO4-SiO2 и TMSOTf (табл. 1).
получения ациклических тиоацеталей сходного с
При изучении влияния количества EtSH на выходы
соединением 6 строения.
продуктов , b в присутствии HClO4-SiO2 обна-
1680
ТРАНСФОРМАЦИЯ И ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНАЯ ОКСАЦИКЛИЗАЦИЯ
1681
Схема 1.
O
O
HO OH OR
S
R1
O
O
1
2 стадии
RSH
2
5
3
4
OR
S R1
O
1
2_5
6
HO
HO
O Me
O Me
EtSH
2
5
SEt
SEt
2_5
+
катализатор
SEt
SEt
7b
7a/7b = 2:1
2, R = H; 3, R = Piv; 4, R = Ac; 5, R =CH2SMe.
ружено, что при увеличении количества тиола
дило формирование 2,5-дигидрофуранов , b, и
требуется меньше времени для полной конверсии и
лучшие выходы получены для соединений 4 и 5.
оптимальным является применение
10-кратного
Изучено полное раскрытие цикла в соединениях
избытка. Увеличение времени реакции негативно
2-5 в присутствии CH2(CH2SH)2 (табл. 2). В этих
сказывается на выходе продуктов , b, поэтому в
превращениях лучших результатов удалось полу-
последующем обработку реакции проводили после
чить при использовании TMSOTf для неблоки-
полного расходования исходных соединений.
рованного спирта 2 [10], в отличие от реакции с
При взаимодействии EtSH со спиртом 2, аце-
этилмеркаптаном. Кроме этого, нами изучено
татом
4 и метилтиометилом
5 в присутствии
влияние концентрации исходного спирта
2 на
HClO4-SiO2 и TMSOTf во всех случаях происхо-
выход дитианов , b. При слабом или слишком
Таблица 1. Взаимодействие производных левоглюкозенона 2-5 с этантиолом.
Исходное соединение
EtSH, экв.
Катализатор
Избыток экв.
Время, ч
Выход , b, %
1
3
10
BF3·Et2O
1.5
20
34
2
3
15
BF3·Et2O
3.0
6
37
3
3
15
ZnCl2
1.5
3
26
4
3
5
HClO4-SiO2
1.0
24
25
5
3
10
HClO4-SiO2
1.0
2
47
6
3
15
HClO4-SiO2
1.0
6
40
7
3
15
HClO4-SiO2
1.0
24
39
8
3
10
TMSOTf
1.0
1
41
9
2
10
HClO4-SiO2
1.0
24
29
10
2
10
TMSOTf
1.0
1
40
11
4
10
HClO4-SiO2
1.0
5
54
12
4
10
TMSOTf
1.0
1
47
13
5
10
HClO4-SiO2
1.0
2
39
14
5
10
TMSOTf
1.0
1
50
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 11 2019
1682
ДАВЫДОВА и др.
Схема 2.
HO
O
HO
O
EtSH
2
5
S
S
2_5
+
катализатор
S
S
8b
8a/8b = 15:1
сильном разбавлении выход дитианов
, b
тальной (СHS2) группами при С5 в спектрах
снижался, наилучший результат для TMSOTf
HMBC. В соединении NOE взаимодействие
составил 49% при концентрации субстрата 0.1 M;
протонов метильной группы с протонами гид-
выход без использования растворителя
-
39%.
роксиметильной группы указывает на 2S- и 5S-
Применение более мягкого TВSOTf позволило
конфигурацию, то есть на син-расположение
получить дитианы , b с выходом 54%.
метильной и гидроксиметильной группы при
дигидрофурановом кольце.
Взаимодействие соединений 2-5 с CH2(CH2SH)2
(схема 2) характеризуется более высокой диасте-
По всей вероятности, при формировании
реоселективностью, в отличие от реакции с EtSH.
дигидрофурана , b на первых стадиях проис-
ходит образование линейного интермедиата А,
Так диастереомерное соотношение дитианов , b
который далее через стадии протонирования
составляет 15:1, а диэтилтиоацеталей , b - 2:1.
третичной аллильной гидроксифункции и
При определении стереохимического строения
элиминирования переходит в катион С (схема 3).
С2 и С5 в полученных 2,5-дигидрофуранах , b и
Формирование плоского катиона С хорошо
, b мы опирались на ранее опубликованные
объясняет образование по положению С5 диасте-
данные
[9], где при сходном формировании
реомеров вследствие последующей нестереоспе-
тетрагидрофуранового кольца установлено, что
цифичной внутримолекулярной оксациклизации в
эпимеризация происходит при С2 углевода, в
интермедиат D.
нашем случае этому положению соответствует С5.
Изучены возможности удлинения углеродной
Для протонированных углеродных атомов в
цепи и генерирования карбонильной функции в
мажорном соединении
отнесение сигналов
2,5-дигидрофуране , b. Вначале нами проведено
осуществили на основании анализа спектров COSY
исследование удлинения углеродной цепи. Такие
и HSQC.На наличие 2,5-дигидрофуранового кольца
превращения могут быть реализованы [11, 12],
указывают кросс-пики H2 с метильной и тиоаце-
несмотря на протекание побочных процессов
Таблица 2. Взаимодействие производных левоглюкозенона 2-5 с пропандитиолом.
Исходное соединение
CH2(CH2SH)2, экв.
Катализатор
Избыток экв.
Время, ч
Выход 8a, b, %
1
2
2
BF3·Et2O
1.0
1.5
29
2
2
3
HClO4-SiO2
1.0
2
31
3
2
2
TMSOTf
1.0
1
41
4
2
3
TMSOTf
1.0
1
49
5
2
3
TBSOTf
1.0
8
54
6
3
3
HClO4-SiO2
1.0
3
34
7
3
3
TMSOTf
1.0
1
40
8
4
3
HClO4-SiO2
1.0
4
34
9
4
3
TMSOTf
1.0
2
34
10
5
3
TMSOTf
1.0
2
38
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 11 2019
ТРАНСФОРМАЦИЯ И ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНАЯ ОКСАЦИКЛИЗАЦИЯ
1683
Схема 3.
O
H
S
S
O
CH2(CH2SH)2
H+
HO
RO+
HO
HO RO
HO
TMSOTf, CH2Cl2
или TMS+
S
S
OR
2_5
A
B
H+
S
HO
HO
HO
HO
-H+
O
O
S
S
S
_ROH
S
S
C
D
, b
образования алкенов при наличии гидроксильной
дитианов , b обнаружено, что уже на этой стадии
функции в α-положении к тиоацетальному центру
происходит раскрытие пятичленного кольца с
[13, 14].
формированием диена 10 (схема 4).
Для изучения алкилирования тиоацетальной
При попытке генерирования карбонильной
группы в дитианах
, b проводили защиту
функции в
2,5-дигидрофуранах
, b реакция
первичной гидроксильной группы до ТМС-эфиров
протекала с образованием сложной смеси соеди-
, b. Однако при обработке н-BuLi в ТГФ
нений. Поэтому было решено провести трансфор-
Схема 4.
TMSO
O
HO
OH
S
TMSCl
S
1) BuLi, ТГФ, _78оС
, b
Et3N, CH2Cl2
2) HCl, H2O
S
S
9a, b, 69%
10, 68%
AcO
O
Ac2O, Py
S
, b
S
11a, b, 88%
dr 15:1 (5S:5R)
R
R
O
O
S
S
R = OCOCMe3: Me3CCOCl, Py, CH2Cl2
, b
+
R = Br: CBr4, PPh3, CH2Cl2, 40oC
S
S
R = OCOCMe3 (12a), 74%;
R = OCOCMe3 (12b), 5%;
R = Br (13a), 78%.
R = Br (13b), 5%.
R
O
12a
MeI, CaCO3, MeCN, H2O
CHO
13a
R = OCOCMe3 (14), 70%;
R = Br (15), 74%.
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 11 2019
1684
ДАВЫДОВА и др.
мации по первичной гидроксильной группе в
соответствии с методикой [16, 17]. Соединения 2-5
дитианах , b. Так, в одном случае гидрокси-
получены в соответствии с [8].
группу защитили в виде ацетатов
11а, b и
Общая методика взаимодействия соединений
пивалатов 12а, b, в другом - перевели в бромиды
2-5 с EtSH. К охлажденному до 0°С раствору
13а, b. При хроматографировании на SiO2 обна-
(1.0 ммоль) соединений 2-5 в 10 мл CH2Cl2 по
ружено, что диастереомерные пивалаты 12а, b и
каплям добавляли 9.2 мл (10 ммоль) EtSH и 0.18 мл
бромиды
13а, b являются легкоразделимыми
(1.0 ммоль) TMSOTf или 2.0 г (1.0 ммоль) HClO4-
между собой, в отличие от ацетатов 11а, b. После-
SiO2. Реакционную смесь нагревали до комнатной
дующее генерирование карбонильной функции
температуры и перемешивали до исчезновения
изучено на диастереомерно чистых соединениях
исходного соединения, контроль по ТСХ. Затем
12а и 13а. Наиболее мягко осуществить снятие 1,3-
разбавляли 10 мл МеОН и оставляли на ночь при
дитиановой защиты с получением альдегидов 14 и
комнатной температуре. Далее обрабатывали 8.5 мл
15 удалось действием MeI в присутствии СаСО3
(2 ммоль) Et3N. Растворитель упаривали при
[15].
пониженном давлении, остаток хроматографи-
Таким образом, установлено, что при обработке
ровали на SiO2. Выходы и время реакции указаны в
этилмеркаптаном и пропандитиолом метилирован-
табл. 1.
ного по С4 левоглюкозенона и его производных
Общая методика взаимодействия соединений
происходит трансформация углеводной части в
2-5 с CH2(CH2SH)2. К охлажденному до
0°С
2,5-дигидрофурановое кольцо. Показано, что
раствору (1.0 ммоль) соединений 2-5 в 10 мл
использование этих превращений позволяет корот-
CH2Cl2 по каплям добавляли 9.2 мл (3 ммоль) 1,3-
ким путем получить функционализированные 2,5-
пропандитиола и 0.18 мл (1.0 ммоль) TMSOTf или
дигидрофураны.
2.0 г (1.0 ммоль) HClO4-SiO2. Реакционную смесь
нагревали до комнатной температуры и переме-
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
шивали до исчезновения исходного соединения,
контроль по ТСХ. Затем разбавляли 10 мл МеОН и
Спектры ЯМР 1Н и 13С записаны на спект-
оставляли на ночь при комнатной температуре.
рометре Bruker AM-300 с рабочими частотами 300
Далее обрабатывали 8.5 мл (2 ммоль) Et3N. Раство-
(1Н) и 75.47 (13С) МГц соответственно и Bruker
ритель упаривали при пониженном давлении,
Avance-III 500 MHz с рабочими частотами 500.13
остаток хроматографировали на SiO2. Выходы и
(1H) и 125.47 (13C) МГц в CDCl3 (использование
время реакции указаны в табл. 2.
других растворителей указано в каждом конк-
{(2S,5S)-5-[бис(Этилтио)метил]-5-метил-2,5-
ретном случае). ИК спектры сняты на приборах
дигидрофуран-2-ил}метанол
(7а) и
{(2S,5R)-5-
Shimadzu IR Prestige-21 или Bruker Tensor 27 (в
[бис(этилтио)метил]-5-метил-2,5-дигидрофуран-
пленке или в вазелиновом масле). Масс-спектры
2-ил}метанол (7b). Соотношение изомеров 5S:5R
зарегистрированы на ВЭЖХ масс-спектрометре
от 3:1 до 2:1 (по спектрам ЯМР 1Н). Маслообразное
LCMS-2010 EV (Shimadzu) с одним квадруполем в
вещество, [α]
20 -92.5° (c 1.0, CHCl3, табл. 1, опыт
режиме регистрации положительных и отрица-
11), Rf 0.3 (гексан-EtOAc, 3:1). ИК пектр, ν, см-1:
тельных ионов при потенциале капилляра 4.5 и
3417, 2927, 1448, 1374, 1264, 1049, 744. Найдено,
-3.5 кВ соответственно, ионизация электрорас-
%: С 53.32; Н 8.17; S 25.61. Масс-спектр m/z: 249.0
пылением, элюент MeCN-Н2О. Углы оптического
[M + Н]+. С11Н20О2S2. Вычислено, %: С 53.19; Н
вращения измерены на поляриметре Perkin Elmer-
8.12; S 25.82. M 248.0905.
341. Для аналитической ТСХ применяли пластины
Sorbfil марки ПТСХ-АФ-А, изготовитель ЗАО
Соединение 5S-. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ,
«Сорбполимер» (Россия, г. Краснодар). Колоноч-
м.д.:1.23 с (3Н, СН3),1.24 с (3Н, СН3),1.52 с (3Н,
ную хроматографию проводили с использованием
СН3), 2.60-2.72 м (4Н, SCH2), 3.55 д.д (1Н, СН2О, J
Macherey-Nagel silica gel 60 (размер частиц 0.063-
11.6, 4.7 Гц), 3.73 д.д (1Н, СН2О, J 11.6, 3.3 Гц),
0.2 мм). Температуры плавления измеряли на
3.78 с (1Н, CHS2), 4.93-4.99 м (1Н, Н2), 5.81 д (1Н,
приборе Boetius РНМК 05. Использовались реа-
Н4, J 6.0 Гц), 6.00 д.д (1Н, Н3, J 6.0, 2.2 Гц). Спектр
генты компании Sigma-Aldrich, с чистотой не
ЯМР 13С (CDCl3), δ, м.д.: 14.48 (CH3), 14.30 (CH3),
менее 97%. HClO4-SiO2 (0.5 ммоль/г) получен в
25.23 (CH3), 26.99 (SCH2), 27.15 (SCH2),
61.32
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 11 2019
ТРАНСФОРМАЦИЯ И ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНАЯ ОКСАЦИКЛИЗАЦИЯ
1685
(CHS2), 65.00 (СH2О), 87.34 (C2), 94.23 (C5), 131.02
над MgSO4, упаривали при пониженном давлении.
(C4), 134.22 (C3).
Выход 136 мг (69%) эфиров , b. Далее полу-
ченные силиловые эфиры , b растворяли в 10 мл
Соединение 5R-7b (из смеси с ). Спектр ЯМР
безводного ТГФ. Раствор охлаждали до -78°С и
1Н (CDCl3), δ, м.д.: 1.23 с (3Н, СН3), 1.25 с (3Н,
добавляли 0.27 мл (0.54 ммоль) 2 М раствора н-
СН3), 1.49 с (3Н, СН3), 2.65-2.72 м (4Н, SCH2),
BuLi в гексане. Смесь перемешивали при -78°С в
3.75-4.10 м (3Н, СН2О, CHS2), 4.94-4.99 м (1Н, Н2),
течение 30 мин, после этого обрабатывали
3%
5.81 д (1Н, Н4, J 6.0 Гц), 5.96 д.д (1Н, Н3, J 6.0,
раствором НCl. Продукты реакции экстрагировали
2.1 Гц). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δ, м.д.: 14.41
EtOAc, экстракт сушили над MgSO4, упаривали
(CH3), 14.69 (CH3), 21.99 (CH3), 22.70 (SCH2), 25.23
при пониженном давлении, остаток хроматог-
(SCH2), 64.74 (СH2О), 76.69 (CHS2), 87.97 (C2),
рафировали на SiO2. Выход 70 мг (68%) диена 10.
94.07 (C5), 125.83 (C4), 135.43 (C3).
Маслообразное вещество, Rf 0.4 (гексан-EtOAc,
[(2S,5S)-5-(1,3-Дитиан-2-ил)-5-метил-2,5-ди-
1:1). Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м.д.: 1.80-2.15 м
гидрофуран-2-ил]метанол (8а) и [(2S,5R)-5-(1,3-
(2Н, Н5′), 2.01 с (3Н, СН3), 2.60-3.05 м (5Н, ОН, Н4,
дитиан-2-ил)-5-метил-2,5-дигидрофуран-2-ил]-
Н6′), 3.51 д.д (1Н, Н1, J 11.2, 7.2 Гц), 3.60 д (1Н, Н1,
метанол (8b). Соотношение изомеров 5S:5R 15:1
J 11.2 Гц), 4.45-4.48 м (1Н, Н2), 5.36 д.д (1Н, Н3, J
(по спектрам ЯМР 1Н). Маслообразное вещество,
11.5, 9.1 Гц), 6.30 д (1Н, Н4, J 11.5 Гц). Спектр ЯМР
[α]
20 -102.8° (c 1.0, CHCl3, табл. 2, опыт 4), Rf 0.32
13С (CDCl3), δ, м.д.: 17.60 (CH3), 24.76 (C5′), 30.42,
(гексан-EtOAc, 1:1). ИК спектр, ν, см-1: 2973, 1734,
30.56 (C4, C6), 66.28 (С1), 93.69 (C2), 126.90 (C3),
1445, 1173, 1042, 935, 789. Найдено, %: С 51.69; Н
131.60 (C5), 132.30 (C4), 132.80 (C2′). Найдено, %: С
6.99; S
27.51. Масс-спектр m/z:
232.0
[M]+.
51.75; Н 6.91; S 27.52. Масс-спектр m/z: 232.0 [M +
С10Н16О2S2. Вычислено, %: С 51.69; Н 6.94; S 27.60.
H]+. С10Н16О2S2. Вычислено, %: С 51.69; Н 6.94; S
M 232.0592.
27.60. M 232.0592.
Соединение 5S-. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ,
[(2S,5S)-5-(1,3-Дитиан-2-ил)-5-метил-2,5-
м.д.: 1.51 с (3Н, СН3), 1.76-1.88 м (1Н, Н5), 2.03-
дигидрофуран-2-ил]метилацетат
(11a) и
2.09 м (1Н, Н5), 2.84-2.88 м (4Н, Н4, Н6), 3.54 д.д
[(2S,5R)-5-(1,3-дитиан-2-ил)-5-метил-2,5-дигид-
(1Н, СН2О, J 11.8, 4.8 Гц), 3.70 д.д (1Н, СН2О, J
рофуран-2-ил]метилацетат
(11b). К охлажден-
11.8, 3.4 Гц), 4.28 с (1Н, Н2), 4.99-5.03 м (1Н, Н2),
ному до 0°С раствору 200 мг (0.86 ммоль) дитиа-
5.83 д.д (1Н, Н4, J 6.1, 1.3 Гц), 5.93 д.д (1Н, Н3, J
нов , b в 10 мл пиридина по каплям добавляли
6.1, 2.3 Гц). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δ, м.д.: 25.78
0.16 мл (1.72 ммоль) Ас2О. Смесь перемешивали
(C5), 25.80 (CH3), 30.48, 30.77 (C4, C6), 58.39 (C2),
при комнатной температуре в течение 3 ч, после
64.85 (СH2О), 87.82 (C2), 92.12 (C5), 127.78 (C4),
разбавляли водой. Продукты реакции экстраги-
133.17 (C3).
ровали EtOAc, экстракт сушили над MgSO4, упа-
Соединение 5R-8b (из смеси с ). Спектр ЯМР
ривали при пониженном давлении, остаток хрома-
1Н (CDCl3), δ, м.д.: 1.42 с (3Н, СН3), 1.80-1.86 м
тографировали. Выход 207 мг (88%) ацетатов 11а, b.
(1Н, Н5), 1.97-2.03 м (1Н, Н5′), 2.80-2.90 м (4Н, Н4,
Соотношение изомеров 5S:5R 15:1 (по спектрам
Н6′), 3.83 д.д (1Н, СН2О, J 11.7, 5.0 Гц), 4.02 д.д
ЯМР 1Н). Маслообразное вещество, [α]
20 -103.2° (c
(1Н, СН2О, J 11.7, 3.3 Гц), 4.30 с (1Н, Н2), 4.97-5.03
1.0, CHCl3), Rf 0.45 (гексан-EtOAc, 3:1). ИК спектр,
м (1Н, Н2), 5.78-5.83 м (1Н, Н4), 5.95 д.д (1Н, Н3, J
ν, см-1: 2932, 1739, 1368, 1231, 1089, 1041. Найдено,
6.0, 2.2 Гц). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δ, м.д.: 23.43
%: С 52.64; Н 6.60; S 23.21. Масс-спектр m/z: 275.0
(CH3), 25.80 (C5), 31.04, 31.74 (C4, C6), 57.53 (C2),
[M + H]+. С12Н18О3S2. Вычислено, %: С 52.53; Н
64.64 (СH2О), 86.21 (C2), 91.31 (C5), 127.88 (C4),
6.61; S 23.37. M 274.0697.
133.58 (C3).
Соединение 11а. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ,
(2S,3Z)-5-(1,3-Дитиан-2-илиден)гекс-4-ен-1,2-
м.д.: 1.51 c (3Н, СН3), 1.78-1.85 м (1Н, Н5), 2.03-
диол
(10). К раствору
150 мг
(0.65 ммоль)
2.10 м (1Н, Н5), 2.05 с (3Н, СН3), 2.84-2.90 м (4Н,
дитианов , b в 15 мл CH2Cl2 добавляли 0.90 мл
Н4, Н6), 4.11 д.д (1Н, СН2О, J 11.7, 3.8 Гц), 4.15 д.д
(6.5 ммоль) Et3N и 0.41 мл (3.25 ммоль) Me3SiCl.
(1Н, СН2О, J 11.7, 4.6 Гц), 4.28 с (1Н, Н2), 5.06-5.12
Смесь перемешивали при комнатной температуре в
м (1Н, Н2), 5.81 д.д (1Н, Н4, J 6.0, 1.1 Гц), 5.93 д.д
течение 1 ч, после разбавляли водой. Продукты
(1Н, Н3, J 6.0, 2.4 Гц). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δ,
реакции экстрагировали EtOAc, экстракт сушили
м.д.:
20.85 (CH3), 25.64 (CH3), 25.74 (C5), 30.42,
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 11 2019
1686
ДАВЫДОВА и др.
30.78 (C4, C6′), 58.30 (C2), 65.93 (СH2О), 85.08 (C2),
%: С 56.90; Н 7.58; S 20.17. Масс-спектр m/z:
94.55 (C5), 127.17 (C4), 133.23 (C3), 170.70 (CO).
317.10
[M + H]+. С15Н24О3S2. Вычислено, %: С
56.93; Н 7.64; S 20.26. M 316.1167.
Соединение 11b (из смеси с 11а). Спектр ЯМР
13С (CDCl3), δ, м.д.: 20.85 (CH3), 24.68 (CH3), 25.74
(2S,5S)-5-(Бромметил)-2-(1,3-дитиан-2-ил)-2-
(C5), 30.60, 30.86 (C4, C6′), 57.28 (C2), 66.26 (СH2О),
метил-2,5-дигидрофуран (13a) и (2R,5S)-5-(бром-
83.80 (C2), 93.52 (C5), 126.53 (C4), 133.76 (C3),
метил)-2-(1,3-дитиан-2-ил)-2-метил-2,5-дигидро-
170.81 (CO).
фуран
(13b). К раствору
1.90 г
(8.18 ммоль)
дитианов , b и 2.85 г (8.59 ммоль) CBr4 в 50 мл
[(2S,5S)-5-(1,3-Дитиан-2-ил)-5-метил-2,5-ди-
СH2Cl2 при перемешивании добавляли
2.36 г
гидрофуран-2-ил]метилпивалат (12a) и [(2S,5R)-
(9.00 ммоль) PPh3. Реакционную смесь перемеши-
5-(1,3-дитиан-2-ил)-5-метил-2,5-дигидрофуран-2-
вали при 40°С в течение 4 ч. Растворитель упа-
ил]метилпивалат (12b). К охлажденному до 0°С
ривали при пониженном давлении, сухой остаток
раствору 1.35 г (5.81 ммоль) дитианов , b в 15 мл
разбавляли Et2O (50 мл), осадок отфильтровывали,
пиридина по каплям добавляли 1.43 мл (11.63 ммоль)
промывали Et2O. Фильтрат упаривали при пони-
Me3CCOCl. Смесь перемешивали при комнатной
женном давлении, остаток хроматографировали на
температуре в течение 30 мин, после разбавляли
SiO2. Выход 1.88 г (78%) бромида 13а и 0.12 г (5%)
водой. Продукты реакции экстрагировали EtOAc,
бромида 13b.
экстракт сушили над MgSO4, упаривали при пони-
женном давлении, остаток хроматографировали.
Соединение
13а. Кристаллическое вещество,
Выход 1.37 г (74%) эфира 12а и 0.09 г (5%) эфира
т.пл. 86-88°С, [α]
20 -124.8° (c 1.0, CHCl3), Rf 0.24
12b.
(гексан-EtOAc, 10:1). ИК спектр, ν, см-1: 2927,
1445, 1083, 743. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м.д.:
Соединение
12а. Кристаллическое вещество,
1.54 с (3Н, СН3), 1.78-1.88 м (1Н, Н5′), 2.07 д.п. (1Н,
т.пл. 65-67°С, [α]
20 -134.3° (c 1.0, CHCl3), Rf 0.36
Н5′, J 14.1, 3.6 Гц), 2.83-2.89 м (4Н, Н4, Н6), 3.32
(гексан-EtOAc, 5:1). ИК спектр, v, см-1: 2976, 2252,
д.д (1Н, СН2Br, J 10.2, 6.6 Гц), 3.48 д.д (1Н, СН2Br,
1725, 1480, 1282, 1161, 1096, 910, 732. Спектр ЯМР
J 10.2, 4.0 Гц), 4.26 с (1Н, Н2), 5.13-5.16 м (1Н, Н5),
1Н (CDCl3), δ, м.д.: 1.12 c (9Н, СН3), 1.47 с (3Н,
5.94 д.д (1Н, Н3, J 6.1, 0.9 Гц), 5.97 д.д (1Н, Н4, J
СН3), 1.72-1.82 м (1Н, Н5), 1.97-2.05 м (1Н, Н5),
6.1, 2.0 Гц). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δ, м.д.: 25.51
2.78-2.84 м (4Н, Н4, Н6), 3.94 д.д (1Н, СН2О, J 11.7,
(CH3), 25.73 (C5′), 30.38, 30.71 (C4, C6′),
35.12
3.7 Гц), 4.22 с (1Н, Н2), 4.23 д.д (1Н, СН2О, J 11.7,
(СH2Br), 58.22 (C2′), 85.65 (C5), 92.89 (C2), 128.69
3.5 Гц), 5.01-5.07 м (1Н, Н2), 5.77 д (1Н, Н4, J 5.9 Гц),
(C4), 133.36 (C3). Найдено, %: С 40.73; Н 5.08; Br
5.86 д.д (1Н, Н3, J 5.9, 2.2 Гц). Спектр ЯМР 13С
27.00; S 21.68. Масс-спектр m/z: 295.00, 297.00 [M +
(CDCl3), δ, м.д.: 25.30 (CH3), 25.70 (C5),
27.16
H]+.C10H15BrOS2. Вычислено, %: С 40.68; Н 5.12; Br
(CH3), 30.34, 30.68 (C4, C6), 38.69 (CCH3), 58.26
27.06; S 21.72. M 295.2595.
(C2), 65.30 (СH2О), 85.05 (C2), 92.12 (C5), 127.45
20
(C4), 132.90 (C3), 178.25 (CO). Найдено, %: С 56.97;
Соединение 13b. Маслообразное вещество, [α]
Н 7.60; S 20.18. Масс-спектр m/z: 317.10 [M + H]+.
–24.9° (c 1.0, CHCl3), Rf 0.3 (гексан-EtOAc, 10:1).
С15Н24О3S2. Вычислено, %: С 56.93; Н 7.64; S 20.26.
ИК спектр, ν, см-1: 2925, 1421, 1071, 1017, 736, 363.
M 316.1167.
Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м.д.: 1.45 с (3Н, СН3),
20
1.78-1.84 м (1Н, Н5′), 2.05-2.11 м (1Н, Н5′), 2.80-
Соединение 12b. Маслообразное вещество, [α]
2.88 м (4Н, Н4, Н6), 3.44 д.д (1Н, СН2Br, J 9.7, 7.8 Гц),
–72.2° (c 1.0, CHCl3), Rf 0.4 (гексан-EtOAc, 5:1). ИК
3.56 д.д (1Н, СН2Br, J 9.7, 5.4 Гц), 4.28 с (1Н, Н2′),
спектр, ν, см-1: 2932, 1738, 1368, 1232, 1089, 1042.
5.01-5.07 м (1Н, Н5), 5.95 д (1Н, Н3, J 6.1 Гц), 6.00
Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м.д.: 1.16 c (9Н, СН3),
д.д (1Н, Н4, J 6.1, 2.0 Гц). Спектр ЯМР 13С (CDCl3),
1.46 с (3Н, СН3), 1.70-1.83 м (1Н, Н5′), 1.99-2.07 м
δ, м.д.: 24.60 (CH3), 25.76 (C5′), 30.58, 30.83 (C4,
(1Н, Н5′), 2.78-2.85 м (4Н, Н4, Н6), 4.07 д.д (1Н,
C6′), 34.28 (СH2Br), 57.11 (C2), 85.10 (C5),
92.69
СН2О, J 11.7, 3.6 Гц), 4.10 д.д (1Н, СН2О, J 11.7,
(C2), 128.03 (C4), 133.53 (C3). Найдено, %: С 40.62;
4.7 Гц), 4.24 с (1Н, Н2), 5.02-5.07 м (1Н, Н2), 5.77 д
Н 5.15; Br 26.98; S 21.75. Масс-спектр m/z: 295.00,
(1Н, Н4, J 6.0 Гц), 5.89 д.д (1Н, Н3, J 6.0, 2.0 Гц).
297.00
[M + H]+.C10H15BrOS2. Вычислено, %: С
Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 20.81 (CH3), 25.60 (CH3),
40.68; Н 5.12; Br 27.06; S 21.72. M 295.2595.
25.7 (C5'), 27.00 (CH3), 30.35, 30.71 (C4', С6'), 38.72
(CCH3), 58.22 (C2'), 65.90 (СH2О), 85.03 (C2), 92.36
Общая методика снятия
1,3-дитиановой
(C5), 127.14 (C4), 132.21 (C3), 170.83 (CO). Найдено,
защиты. К раствору (10 ммоль) дитиана 12а или
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 11 2019
ТРАНСФОРМАЦИЯ И ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНАЯ ОКСАЦИКЛИЗАЦИЯ
1687
13а в 30 мл смеси MeCN-H2O, 5:1, добавляли 3.0 г
Российского Фонда фундаментальных исследо-
(30 ммоль) CaCO3 и 12.5 мл (0.20 моль) MeI. Реак-
ваний, грант № 17-43-020166 р_а.
ционную смесь перемешивали при комнатной тем-
пературе в течение 72 ч. Обрабатывали насыщен-
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
ным раствором NaCl, продукты реакции экстра-
гировали EtOAc, экстракт сушили над MgSO4,
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
упаривали при пониженном давлении, остаток хро-
интересов.
матографировали на SiO2.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
[(2S,5S)-5-Метил-5-формил-2,5-дигидрофу-
ран-2-ил]метилпивалат (14). Из 3.90 г (12.3 ммоль)
1. Кочетков Н.К., Свиридов А.Ф., Ермоленко М.С.,
дитиана 12а получали 1.9 г (70%) альдегида 14.
Яшунский Д.В., Чижов О.С. Углеводы в синтезе
Маслообразное вещество, [α]
20 -1.3° (c 1.0, CHCl3),
природных соединений. M.: Наука, 1984.
Rf 0.22 (гексан-EtOAc, 3:1). ИК спектр, ν, см-1:
2. McIntosh M.C.,Weinrebs S.M. J. Org. Chem. 1991, 56,
2975, 1734, 1457, 1368, 1282, 1152, 1033, 963, 758.
5010. doi 10.1021/jo00017a005
Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м.д.: 1.20 c (9Н, СН3),
3. Ghorai S., Mukhopadhyay R., Kundu A.P.,
1.42 с (3Н, СН3), 4.08 д.д (1Н, СН2О, J 11.7, 3.6 Гц),
Bhattacharjya A. Tetrahedron. 2005, 61, 2999. doi
4.28 д.д (1Н, СН2О, J 11.7, 4.2 Гц), 5.13-5.23 м (1Н,
10.1016/j.tet.2005.01.119
Н2), 5.69 д.д (1Н, Н3, J 5.8, 1.9 Гц), 5.96 д (1Н, Н4, J
4. Krohn K., Börner G. J. Org. Chem. 1994, 59, 6063. doi
10.1021/jo00099a043
5.8 Гц), 9.54 с (1Н, CHO). Спектр ЯМР 13С (CDCl3),
δ, м.д.: 21.10 (CH3), 27.22 (CH3), 38.81 (CCH3),
5. Krohn K., Börner G. J. Org. Chem. 1991, 56, 6038.doi
10.1021/jo00021a015
65.31 (СH2О), 85.86 (C2), 94.65 (C5), 129.62, 130.23
6. McCartney J.L., Meta C.T., Cicchillo R.M., Bernar-
(C3, C4), 178.37 (CO), 200.23 (CHO). Найдено, %: С
dina M.D., Wagner T.R., Norris P. J. Org. Chem. 2003,
63.79; Н 7.98. Масс-спектр m/z: 227.05 [M + H]+.
68, 10152. doi 10.1021/jo0350256
С12Н18О4. Вычислено,
%: С
63.70; Н
8.02. M
7. Bruns W., Horns S., Redlich H. Synthesis. 1995, 335.
226.1205.
doi 10.1055/s-1995-3904
(2S,5S)-5-(Бромметил)-2-метил-2,5-дигидро-
8. Давыдова А.Н., Шарипов Б.Т., Валеев Ф.А. ЖОрХ.
фуран-2-карбальдегид (15). Из 1.88 г (6.37 ммоль)
2015,
51,
1440.
[Davydova A.N., Sharipov B.T.,
бромида 13а получали 0.97 г (74%) альдегида 15.
Valeev F.A. Russ. J. Org. Chem. 2015, 51, 1408.] doi
20
Маслообразное вещество,
[α]
-554.2° (c
1.0,
10.1134/S1070428015100097
CHCl3), Rf 0.28 (гексан-EtOAc, 3:1). ИК спектр, ν,
9. Krohn K., Heins H. J. Carbohydr. Chem. 1991, 10, 917.
doi 10.1080/07328309108543960
см-1: 3435, 2931, 1732, 1346, 1087, 1019,
732.
10. Шарипов Б.Т., Давыдова А.Н., Валеев Ф.А. ХГС.
Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м.д.: 1.45 с (3Н, СН3),
2018,
54,
403.
[Sharipov B.T., Davidova A.N.,
3.40 д.д (1Н, СН2Br, J 10.4, 6.0 Гц), 3.50 д.д (1Н,
Valeev F.A. Chem. Heterocycl. Comp. 2018, 54, 403.]
СН2Br, J 10.4, 4.5 Гц), 5.22-5.28 м (1Н, Н5), 5.76 д.д
doi 10.1007/s10593-018-2277-z
(1Н, Н4, J 6.0, 2.2 Гц), 6.04 д.д (1Н, Н3, J 6.0, 1.3 Гц),
11. Lipshutz B.H., Garcia E. Tetrahedron Lett. 1990, 31,
9.53 c (1Н, CНO). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δ, м.д.:
7261. doi 10.1016/S0040-4039(00)88539-1
21.12 (CH3), 35.23 (СH2Br), 86.28 (C5), 95.15 (C2),
12. Guenoun F., Lazaro R., Negro A., Viallefont P.
129.95 (C4), 131.25 (C3), 199.72 (CHO). Найдено, %:
Tetrahedron Lett. 1990, 31, 2153. doi 10.1016/0040-
С 41.06; Н 4.38; Br 38.91. Масс-спектр m/z: 463
4039(90)80096-5
[2M + Cl + H2O]+. C7H9BrO2. Вычислено, %: С
13. Khandekar G., Robinson G.C., Stacey N.A., Steel P.G.,
41.00; Н 4.42; Br 38.97. M 205.0492.
Thomas E.J., Vather S. J. Chem. Soc., Chem. Commun.
1987, 877. doi 10.1039/C39870000877
БЛАГОДАРНОСТИ
14. Sato T., Nakakita M., Kimura S., Fujisawa T.
Tetrahedron Lett. 1989, 30, 977. doi 10.1016/S0040-
Анализы выполнены на оборудовании ЦКП
4039(00)95295-X
«Химия» УфИХ УФИЦ РАН.
15. Clarke P. A., Cridland A. P. Org. Lett. 2005, 7, 4221.
doi 10.1021/ol051633r
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
16. Chakraborti A.K., Gulhane R. Chem. Commun. 2003,
1896. doi 10.1039/b304178f
Работа выполнена по теме госзадания № АААА-
17. Misra A.K., Tiwari P., Madhusudan S.K. Carbohydr.
А17-117011910022-5 и при финансовой поддержке
Res. 2005, 340, 325. doi 10.1016/j.carres.2004.11.021
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 11 2019
1688
ДАВЫДОВА и др.
Transformation of C4-Methyl Derivatives of Levoglucosenone
to 2,5-Dihydrofuranes. An Unexpected
Intramolecular Oxacyclization
A. N. Davydova, B. T. Sharipov*, and F. A. Valeev
Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences,
450054, Russia, Republic of Bashkortostan, Ufa, pr. Oktyabrya 69
*e-mail: sharipovbt@anrb.ru
Received April 9, 2019; revised August 14, 2019; accepted August 15, 2019
The acid-catalyzed interaction of C4-methyl derivatives of levoglucosenone with ethanethiol and propandithiol
was studied. The reaction is non-trivial and proceeds with intramolecular oxazyclization giving 2,5-
dihydrofurans containing a thioacetal group at C5 in the side chain. The transformation is a short way to
synthesize chiral 2,5,5-trialkyl-substituted 2,5-dihydrofurans from levoglucosenone.
Keywords: 2,5-dihydrofurans, mercaptans, thioacetals, oxacyclization, levoglucosenone
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 11 2019