PL243909B1 - Sposób otrzymywania α,β-nienasyconych γ-heterocyklopentenonów z udziałem heterocyklopent-3-enów - Google Patents
Sposób otrzymywania α,β-nienasyconych γ-heterocyklopentenonów z udziałem heterocyklopent-3-enów Download PDFInfo
- Publication number
- PL243909B1 PL243909B1 PL439228A PL43922821A PL243909B1 PL 243909 B1 PL243909 B1 PL 243909B1 PL 439228 A PL439228 A PL 439228A PL 43922821 A PL43922821 A PL 43922821A PL 243909 B1 PL243909 B1 PL 243909B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ene
- unsaturated
- obtaining
- phenyl
- heterocyclopentenones
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 125000000746 allylic group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- MBDNRNMVTZADMQ-UHFFFAOYSA-N sulfolene Chemical compound O=S1(=O)CC=CC1 MBDNRNMVTZADMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PCCNIENXBRUYFK-UHFFFAOYSA-O azanium;cerium(4+);pentanitrate Chemical compound [NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PCCNIENXBRUYFK-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 abstract description 7
- CHGIHNHFMQGPDX-UHFFFAOYSA-N 1,1-dioxothiophen-3-one Chemical compound O=C1CS(=O)(=O)C=C1 CHGIHNHFMQGPDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 abstract description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 allyl cyclohexene Chemical compound 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- MMNSHNBVSJFTNA-UHFFFAOYSA-N 1h-phosphole-2-carboxylic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=CP1 MMNSHNBVSJFTNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cis-cyclohexene Natural products C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical class [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- FWFSEYBSWVRWGL-UHFFFAOYSA-N cyclohex-2-enone Chemical compound O=C1CCCC=C1 FWFSEYBSWVRWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UGEUCEAIWUTYIC-UHFFFAOYSA-N 1,1-dioxo-2,3-dihydrothiophen-3-ol Chemical compound OC1CS(=O)(=O)C=C1 UGEUCEAIWUTYIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWSNXIFUIVKRLR-UHFFFAOYSA-N 1,1-dioxo-2h-thiophen-5-one Chemical compound O=C1C=CCS1(=O)=O HWSNXIFUIVKRLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229940080296 2-naphthalenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- RFSKGCVUDQRZSD-UHFFFAOYSA-N 3-methoxythiophene Chemical compound COC=1C=CSC=1 RFSKGCVUDQRZSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZKFMUIJRXWWQK-UHFFFAOYSA-N Cyclopentenone Chemical group O=C1CCC=C1 BZKFMUIJRXWWQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940124639 Selective inhibitor Drugs 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 230000000561 anti-psychotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000002717 carbon nanostructure Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ITZXULOAYIAYNU-UHFFFAOYSA-N cerium(4+) Chemical class [Ce+4] ITZXULOAYIAYNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- IAQWMWUKBQPOIY-UHFFFAOYSA-N chromium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Cr+4] IAQWMWUKBQPOIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYTAKQFHWFYBMA-UHFFFAOYSA-N chromium(IV) oxide Inorganic materials O=[Cr]=O AYTAKQFHWFYBMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M copper(i) iodide Chemical compound I[Cu] LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 1
- 229940042406 direct acting antivirals neuraminidase inhibitors Drugs 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 201000001441 melanoma Diseases 0.000 description 1
- 230000005937 nuclear translocation Effects 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003450 potassium channel blocker Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002911 sialidase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000712461 unidentified influenza virus Species 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B41/00—Formation or introduction of functional groups containing oxygen
- C07B41/06—Formation or introduction of functional groups containing oxygen of carbonyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
- C07D333/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
- C07D333/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D333/46—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings substituted on the ring sulfur atom
- C07D333/48—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings substituted on the ring sulfur atom by oxygen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
- C07F9/6564—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
- C07F9/6568—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus atoms as the only ring hetero atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
- C07F9/6564—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
- C07F9/6568—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus atoms as the only ring hetero atoms
- C07F9/65685—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus atoms as the only ring hetero atoms the ring phosphorus atom being part of a phosphine oxide or thioxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania α,β-nienasyconych γ-heterocyklopentenonów zawierających atom siarki bądź fosforu, takich jak: 4-oksosulfol-2-en oraz tlenek 1-fenylo-4-oksofosfol-2-enu z wybranych z grupy heterocyklopent-3-enów, takich jak: 3-sulfolen oraz tlenek 1-fenylo-fosfol-3-enu, w reakcji selektywnego jednoetapowego utleniania allilowego z przeniesieniem wiązania podwójnego, z zastosowaniem wodnego roztworu wodoronadtlenku tert-butylu (TBHP) w roli utleniacza oraz azotanu amonowo-cerowego(IV) (CAN) jako homogenicznego katalizatora, charakteryzujących się potencjałem użyteczności syntetycznej do otrzymywania związków biologicznie aktywnych, ligandów fosforowych bądź organokatalizatorów. Sposób według wynalazku rozwiązuje problem techniczny otrzymywania wymienionych α,β-nienasyconych γ-heterocyklopentenonów z: wyodrębnionych heterocyklopent-3-enów, będących atrakcyjnymi związkami heterocyklicznymi do dalszych przekształceń syntetycznych, z uwagi na możliwość wykorzystania funkcyjności sprzężonych wiązań podwójnych obecnych w ich strukturach. Sposób przebiega w jednoetapowym procesie utlenienia allilowego, bez konieczności zastosowania toksycznych czy heterogenicznych katalizatorów, atmosfery gazu obojętnego i warunków bezwodnych, ze stosunkowo wysoką wydajnością i bardzo wysoką selektywnością.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania α,β-nienasyconych /-heterocyklopentenonów, takich jak: 4-oksosulfol-2-en oraz tlenek 1-fenylo-4-oksofosfol-2-enu z heterocyklopent-3-enów, takich jak: 3-suIfolen oraz tlenek 1-fenylo-fosfol-3-enu, w reakcji selektywnego, jednoetapowego utleniania allilowego z przeniesieniem wiązania podwójnego, jak przedstawiono na schemacie 1. z zastosowaniem wodoronadtlenku tert-butylu (TBHP) w roli utleniacza oraz azotanu amonowo-cerowego(IV) (CAN) jako homogenicznego katalizatora, charakteryzujących się wysokim potencjałem użyteczności syntetycznej do otrzymywania związków biologicznie aktywnych, ligandów fosforowych bądź organokatalizatorów.
Sposób według wynalazku rozwiązuje problem techniczny otrzymywania wymienionych α,β-nienasyconych /-heterocyklopentenonów z wyodrębnionych heterocyklopent-3-enów, będących atrakcyjnymi związkami heterocyklicznymi do dalszych przekształceń syntetycznych, z uwagi na możliwość wykorzystania funkcyjności sprzężonych wiązań podwójnych obecnych w ich strukturach, przebiegający bez konieczności zastosowania toksycznych czy heterogenicznych katalizatorów, atmosfery gazu obojętnego i warunków bezwodnych, przebiegający ze stosunkowo wysoką wydajnością i bardzo wysoką selektywnością, w jednoetapowym procesie utlenienia allilowego. Znane metody katalitycznego utleniania allilowego z wykorzystaniem metali jako katalizatorów reakcji, takich jak, chrom, miedź, rod, selen, kobalt, ruten, żelazo, mangan, pallad czy bizmut, ujawnione zostały w opisach patentowych: US 6384251, US 6252119, US 8163944, US 4393243, US24593594, CA2074880, WO 02/16391, czy też publikacjach, takich jak, Crich, Zou. Org. Lett. 2004, 775; Yu, Corey. J. Am. Chem. Soc., 2003, 3232. Shing i wsp. Org. Lett. 2006, 3149, Salvador, Silvestre. Tetrahedron Lett, 2005, 2581. Katalizowane wymienionymi metalami reakcje utleniania allilowego, ze względu na toksyczność metali przejściowych oraz problematycznego oddzielania produktu od śladowych zanieczyszczeń pochodzących od katalizatora, mają ograniczone, zastosowanie zwłaszcza w przemyśle spożywczym czy farmaceutycznym. W publikacjach Reddy i wsp. Res. Chem. Intermed. 2018, 6151 oraz Astle, Khlobystov i wsp. Nano Lett. 2020, 1161, pojawiły się informacje o reakcji utleniania allilowego cykloheksenu do cykloheksenonu z udziałem katalizatora cerowego w postaci heterogenicznej, jako specyficznego nanostrukturalnego katalizatora CeO2-Sm2O3/SiO2 lub cząstek tlenku ceru zamkniętych wewnątrz pustych nanostruktur węglowych. W przypadku zaprezentowanym przez Astle, Khlobystov'a użyteczność tego procesu jest obciążona problemami związanymi ze słabą wydajnością i selektywnością. Najwyższy poziom selektywności dla utlenienia cykloheksenu do cykloheksenonu w takich nanoreaktorach w środowisku acetonitrylu i temp. 80°C wynosił 56%.
Z kolei, z publikacji Ewans i wsp. Chem, Commun, 2019, 12368, znane jest utlenianie allilowe z przeniesieniem wiązania podwójnego 4,4-dipodstawionych cyklopentenów do /-czwartorzędowych α,β-nienasyconych cyklopentenonów. Reakcja ta przebiega w acetonitrylu w temperaturze 40°C, z użyciem jodku miedzi(l) w roli katalizatora i bezwodnego wodoronadtlenku tert-butylu (TBHP) w roli utleniacza. Przedstawiona procedura ograniczona została wyłącznie, do 4,4-dipodstawionych cyklopentenów bez rozszerzenia na heterocyklopenteny.
Interesujące właściwości fizykochemiczne i wykazywana aktywność biologiczna związków heterocyklicznych zawierających egzocykliczny atom siarki przyczyniła się do intensywnego rozwoju tej dziedziny chemii organicznej w ciągu ostatnich latach. Należące do tej grupy pięcioczłonowe sulfoleny znalazły szerokie zastosowanie w syntezie różnych związków cyklicznych Wulff i wsp. Synthesis, 2016, 1 i układów policyklicznych, Efremova i wsp. Zh. Obshch. Khim. 2020. 1153; w tym również substancji biologicznie czynnych, takich jak inhibitory neuraminidazy wirusa grypy, Wulff i wsp. Org. Lett., 2012, 5876: substancje przeciwpsychotyczne. Martenyi i wsp. Nat. Med. 2007 1102; blokery kanałów potasowych, Gopalakrishnan i wsp. J. Pharmacol. Exp. Then, 2002, 379; analogi antybiotyków z serii uwodornionych antrachinonów, Totslikov i wsp. Pharm. Chem. J., 1991, 800; oraz substancje fotoaktywne. Mohanakrishnan i wsp. Org. Lett, 2014, 3068. Opracowana i zaprezentowana w przedkładanym patencie synteza sulfolenonu otwiera, poprzez wykorzystanie funkcyjności sprzężonych wiązań podwójnych obecnych w ich strukturze, możliwość wygodnej i łatwej syntezy nowych oraz już znanych związków heterocyklicznych, np. 4-(2-naftalenosulfonianu)-sulfoI-2-enu będącego selektywnym inhibitorem linii, komórkowych nowotworu czerniaka, Shapiro i wsp. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2021, 14 bądź inhibitora translokacji jądrowej ERK na bazie sulfolenu WO2020115744.
Z kolei cykliczne fosfiny pięcioczłonowe (fosfolany) stanowią ważną grupę związków fosforoorganicznych, które są od kilku dekad syntezowane i badane ze względu na ich efektywne wykorzystanie jako organokatalizatory bądź ligandy w różnych procesach katalitycznych. Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na nowe katalizatory reakcji chemicznych opracowano szeroką gamę pochodnych fosfolanu, Landis Tetrahedron Asymmetry 2004, 2123. W przeciwieństwie do nasyconego fosfolanu, odpowiedniemu 4-oksofosfol-2-enowi, który dzięki swojej budowie stanowi szczególnie atrakcyjny prekursor różnych mono- i poliheterocyklicznych związków fosforowych, poświęcono stosunkowo mniej uwagi, co wynika najprawdopodobniej z niedogodności metod umożliwiających jego syntezę. Na chwilę obecną znane są dwie metody syntezy tlenku 1-fenylo-4-oksofosfol-2-enu. Pierwsza - zaprezentowana przez Yamashita i wsp. Heteroat. Chem. 2003, 32 - polega na utlenianiu tlenku 1-fenylo-fosfol-2-enu z użyciem w dużym nadmiarze tlenku chromu(IV) jako utleniacza w benzenie, przebiega z wydajnością 62%, natomiast druga, przedstawiona przez Bodalski i wsp. Phosphorus and Sulfur and the Related Elements, 1982, 15; to trzyetapowa procedura obejmująca transformację tlenku 1-fenyIo-fosfol-3-enu do tlenku 1-fenylo-4-oksofosfol-2-enu i przebiegająca z ogólną wydajnością 38%.
W znanym stanie techniki nie pojawiły się informacje dotyczące zastosowania homogenicznych związków ceru(IV) w roli katalizatora, w reakcjach utlenienia allilowego nienasyconych cykloalkanów oraz zastosowania utlenienia allilowego z przeniesieniem wiązania podwójnego do syntezy heterocyklicznych związków siarki i fosforu.
Mając na uwadze wysoką wartość syntetyczną α,β-nienasyconych /-heterocyklopentenonów zawierających atom siarki bądź fosforu, celowym było opracowanie nowej wydajnej i selektywnej jednoetapowej, metody syntezy tej klasy związków z prostych symetrycznych heterocyklopent-3-enów, z udziałem homogenicznego katalizatora oraz możliwością przeprowadzenia reakcji bez konieczności zastosowania bezwodnych warunków i atmosfery gazu obojętnego.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania α,β-nienasyconych /-heterocyklopentenonów zawierających w pierścieniu jako heteroatom atom siarki lub fosforu, takich jak: 4-oksosulfol-2-en oraz tlenek 1-fenylo-4-oksofosfol-2-enu z heterocyklopent-3-enów, zawierających w pierścieniu jako heteroatom atom siarki lub fosforu, takich jak: 3-sulfolen oraz tlenek 1-fenylo-fosfol-3-enu, w reakcji selektywnego utleniania allilowego z przeniesieniem wiązania podwójnego, w środowisku polarnego rozpuszczalnika, z użyciem 70% roztworu wodnego wodoronadtlenku tert -butylu jako utleniacza oraz z udziałem katalizatora cerowego charakteryzuje się tym, że każdorazowo do wyżej wymienionego związku z grupy α,β-nienasyconych /-heterocyklopentenów dodaje się znany polarny rozpuszczalnik, jak np., acetonitryl, do uzyskania wartości stężenia substratu 0,15 M oraz roztwór wodoronadtlenku tert -butylu TBHP w ilości od 10 do 15 ekwiwalentów w stosunku do ilości substratu, a także azotan amonowo-cerowy(IV) jako katalizator homogeniczny w ilości 0,1 ekwiwalenta w stosunku do ilości substratu. Tak przygotowaną mieszaninę, po szczelnym zamknięciu reaktora, miesza się przez 2 do 12 dni w wybranej z zakresu od 50 do 100°C temperaturze, a następnie znanym sposobem ekstrahuje, w sposób periodyczny, do rozpuszczalnika organicznego i oczyszcza za pomocą chromatografii kolumnowej.
Wynalazek przedstawiono w następujących przykładach wykonania.
Przykład 1. Sposób otrzymywania 4-oksosulfol-2-enu według wynalazku.
W kolbie okrągłodennej o pojemności 500 mL zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne, umieszczono 2 g 3-sulfolenu co stanowiło 16,9 mmola i rozpuszczono w 115 mL acetonitrylu do wartości stężenia substratu 0,15 M. Następnie dodano 11 mL 70% roztworu wodnego wodoronadtlenku tert-butylu (TBHP) co stanowiło 5 ekw. w stosunku: do substratu (85 mmola) oraz 930 mg azotanu amonowo-cerowego(IV) (CAN) co stanowiło 0,1 ekw. (1,7 mmol) jako homogenicznego katalizatora według wynalazku. Zawartość kolby mieszano przez 4 dni w temperaturze 50°C. Po tym czasie, dodano kolejną porcję utleniacza w ilości 11 mL (70% roztwór wodny TBHP) przy czym czynność tę powtórzono, co w efekcie końcowym stanowiło dodanie łącznie 15 ekw. utleniacza. Po upływie 12 dni, rozpuszczalnik odparowywano na wyparce próżniowej, następnie dodano 20 mL nasyconego roztworu Na2CO3 i ekstrahowano trzykrotnie 50 mL CH2CI2. Frakcję organiczną osuszono za pomocą bezwodnego MgSO4, przesączano i odparowano na wyparce próżniowej.
Produkty reakcji oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na silikażelu. Kolumnę rozwijano za pomocą roztworu chloroform : metanol w stosunku 30:1. zbierając frakcję o Rf = 0,44 (CMCl3/MeOH - 30:1).
Po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymano 1,13 g (8,6 mmola) 4-oksosulfol-2-enu w postaci pomarańczowego ciała stałego o t. top. = 110,8 - 119,9°C, z wydajnością reakcji 51%, wyższą w stosunku do wydajności uzyskiwanych w reakcji z użyciem 4-hydroksy-sulfol-2-enu jako substratu, a także w reakcjach opisanych w publikacjach - Tolstikov i wsp. Zh. Org. Khim, 1984, 313 - wydajność 50% czy też w publikacji Hofslokken, Skattebol J. Chem. Soc. Perkin Trans. I 1999, 3085, gdzie w reakcji z użyciem 3-metoksytiofenu, osiągnięto wydajność na poziomie 27%.
Otrzymany produkt został scharakteryzowany przy pomocy analizy widm rezonansu magnetycznego 1HNMR i 13CNMR.
1H NMR (500 MHz, CHLOROFORM-d) δ ppm 3,84 (s, 1 H) 6,83 (d, J = 6,9 Hz, 1 H) 7,84 (d, J = 6,6 Hz. 1 H); 13C NMR (126 MHz, CHLOROFORM-d) δ ppm 54,5 (s) 135,0 (s) 152,0 (s) 189,0 (s).
Podczas wyżej opisanego oczyszczania produktu za pomocą chromatografii kolumnowej, jedynym dodatkowym obserwowanym związkiem był nieprzereagowany substrat przy jednoczesnej nieobecność innych produktów ubocznych, co świadczy o wysokiej selektywności opracowanej procedury utlenienia allilowego według wynalazku.
Przykład 2. Sposób otrzymywania tlenku 1-fenylo-4-oksofosfol-2-enu według wynalazku.
W reaktorze ciśnieniowym o pojemności 100 mL zaopatrzonym w mieszadło magnetyczne, umieszczono 1 g tlenku 1-fenylo-fosfoI-3-enu co stanowiło 5,6 mmola i rozpuszczono w 38 mL acetonitrylu do wartości stężenia substratu 0,15 M. Następnie dodano 7,2 mL 70% roztworu wodnego wodoronadtlenku tert -butylu (TBHP) co stanowiło 10 ekw. w stosunku do substratu (56 mmola) oraz 308 mg azotanu amonowo-cerowego(IV) (CAN) jako homogenicznego katalizatora według wynalazku co stanowiło 0,1 ekw. (0,56 mmol). Reaktor zamknięto szczelnie i mieszano przez 48 godzin w temperaturze 100°C. Po tym czasie, rozpuszczalnik odparowywano na wyparce próżniowej, a następnie dodano 20 mL nasyconego roztworu Na2CO3 i ekstrahowano trzykrotnie dodając po 50 mL CH2G2. Frakcję organiczną osuszono za pomocą bezwodnego MgSO4, przesączano i odparowano na wyparce. Produkty reakcji oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na silikażelu. Kolumnę wypełnioną żelem krzemionkowym rozwijano za pomocą roztworu dichlorometan : tetrahydrofuran w stosunku 10:1, zbierając frakcję o R f = 0,18 (CH2CI2/THF - 6:1). Po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymano 0,74 g (3,85 mmola) tlenku 1-fenylo-4-oksofosfol-2-enu w formie brązowego bezpostaciowego ciała stałego, z wydajnością reakcji 69%, wyższą w stosunku do wydajności uzyskiwanych w reakcjach utlenienia tlenku 1 -fenyl fosfol-2-enu jako substratu, z użyciem utlenianym CrO3 (5 ekw.) w benzenie - wynoszącą 62% (Yamashita i wsp. Heteroat. Chem. 2003, 320) i w dichlorometanie (Yamashita i wsp. Synih. Commun. 2002, 69), gdzie wydajność określono na 35%. Otrzymany produkt został scharakteryzowany przy pomocy analizy widm rezonansu magnetycznego 1HNMR, 13CNMR i 31PNMR, dane analityczne zgodne z literaturowymi (Yamashita i wsp. Heteroat. Chem, 2003, 320).
Podczas wyżej opisanego oczyszczania produktu za pomocą chromatografii kolumnowej, jedynym dodatkowym wydzielanym związkiem był nieprzereagowany substrat, przy jednoczesnej nieobecność innych produktów ubocznych, co świadczy o wysokiej selektywności opracowanej procedury utlenienia allilowego według wynalazku. Wysoki stopień odzysku substratu pozwala na ponowne wykorzystanie go w procesie utlenienia allilowego.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Sposób otrzymywania α,β-nienasyconych /-heterocyklopentenonów zawierających w pierścieniu jako heteroatom atom siarki lub fosforu, takich jak: 4-oksosulfo!-2-en oraz tlenek 1-fenylo-4-oksofosfol-2-enu z heterocyklopent-3-enów, zawierających w pierścieniu jako heteroatom atom siarki lub fosforu, takich jak: 3-sulfolen oraz tlenek 1-fenylo-fosfol-3-enu, w reakcji selektywnego utleniania allilowego z przeniesieniem wiązania podwójnego, w środowisku polarnego rozpuszczalnika, z użyciem 70% roztworu wodnego wodoronadtlenku tert-butylu jako utleniacza oraz z udziałem katalizatora cerowego, znamienny tym, że każdorazowo do wyżej wymienionego związku z grupy α,β-nienasyconych /-heterocyklopentenów dodaje się znany polarny rozpuszczalnik, jak np., acetonitryl, do uzyskania wartości stężenia substratu 0,15 M oraz roztwór wodoronadtlenku tert -butylu TBHP w ilości od 10 do 15 ekwiwalentów w stosunku do ilości substratu, a także azotan amonowo cerowy(IV) jako katalizator homogeniczny w ilości 0,1 ekwiwalenta w stosunku do ilościPL 243909 Β1 substratu, po czym tak przygotowaną mieszaninę, po szczelnym zamknięciu reaktora, miesza się przez 2 do 12 dni w wybranej z zakresu od 50 do 100°C temperaturze, a następnie znanym sposobem ekstrahuje, w sposób periodyczny, do rozpuszczalnika organicznego i oczyszcza za pomocą chromatografii kolumnowej.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL439228A PL243909B1 (pl) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | Sposób otrzymywania α,β-nienasyconych γ-heterocyklopentenonów z udziałem heterocyklopent-3-enów |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL439228A PL243909B1 (pl) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | Sposób otrzymywania α,β-nienasyconych γ-heterocyklopentenonów z udziałem heterocyklopent-3-enów |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL439228A1 PL439228A1 (pl) | 2023-04-17 |
| PL243909B1 true PL243909B1 (pl) | 2023-10-30 |
Family
ID=85983149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL439228A PL243909B1 (pl) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | Sposób otrzymywania α,β-nienasyconych γ-heterocyklopentenonów z udziałem heterocyklopent-3-enów |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243909B1 (pl) |
-
2021
- 2021-10-15 PL PL439228A patent/PL243909B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL439228A1 (pl) | 2023-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Berkessel et al. | Proline‐Derived N‐Sulfonylcarboxamides: Readily Available, Highly Enantioselective and Versatile Catalysts for Direct Aldol Reactions | |
| CN104030975B (zh) | 一种Mn(Ⅲ)-Salen催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN114436949B (zh) | 一种四齿配体及金属络合物及其制备方法和应用 | |
| WO2023134776A1 (en) | Iron-catalyzed highly enantioselective cis-dihydroxylation of quinones | |
| CN117820316A (zh) | 一种手性吲哚并二氢吡啶并吲哚类化合物及其合成方法 | |
| Li et al. | Pyrrolidine‐Catalyzed Annulations of Quinone Monoacetals with Naphthols: Synthesis of 2‐Oxabicyclo [3.3. 1] nonane Skeletons, Transformations and Reaction Mechanism | |
| PL243909B1 (pl) | Sposób otrzymywania α,β-nienasyconych γ-heterocyklopentenonów z udziałem heterocyklopent-3-enów | |
| Barbaro et al. | Synthesis and characterization of chiral bis-ferrocenyl triphosphine Ni (II) and Rh (III) complexes and their use as catalyst precursors for acetalization reactions | |
| Borowski et al. | Catalyzed hydrogenation of condensed three-ring arenes and their N-heteroaromatic analogues by a bis (dihydrogen) ruthenium complex | |
| CN102432636B (zh) | 一种三苯基氧磷连接双噁唑啉配体及其制备方法和应用 | |
| CN113072517A (zh) | 一种五元含氧杂环化合物的合成方法 | |
| KR101470879B1 (ko) | 이바브라딘을 합성하는 새로운 방법 및 약제학적으로 허용되는 산과의 이의 부가염 | |
| CN118221704A (zh) | 一种用于催化不饱和酰胺选择性还原的锌催化剂及其应用 | |
| CN117658963A (zh) | 一种维生素c衍生物的非对映异构体及其制备和应用 | |
| CN115999636A (zh) | 一种用于制备n-取代苯胺类化合物的催化剂及其应用 | |
| CN116375770A (zh) | 一种氮杂环卡宾钯化合物及其制备方法和应用 | |
| CN115650837A (zh) | 一种利用α,β不饱和烯酮的1,4加成反应制备酮类化合物的方法 | |
| CN102040594A (zh) | 含咪唑盐离子对基团c2轴对称的手性双噁唑啉配体化合物及其制备与应用 | |
| EP1467812A2 (en) | Manganese(iv)-complex salts and their use as oxidation catalysts | |
| Hashizume et al. | Synthesis and evaluation of a cyclophane receptor for acetic acid | |
| EP3931184A1 (de) | Herstellungsverfahren für chinoxaline | |
| PL243908B1 (pl) | Sposób otrzymywania γ-czwartorzędowych α,β-nienasyconych cyklopentenonów z 4,4-dipodstawionych cyklopent-1-enów | |
| CN103755665A (zh) | 一种3,4-环氧蒈烷的制备方法 | |
| CN118084763B (zh) | 一种多重手性元素2-乙烯基吲哚类化合物及其合成方法 | |
| CN119264032B (zh) | 一种3-羟基-2-吲哚酮化合物的制备方法 |