III.3.2. Встречный синтез бензилового эфира оксетан-3-карбоновой кислоты

Фотолитическое разложение диазокетонов 1с и 4 проводилось в кварцевой кювете ртутной лампой среднего давления, облучение проводилось коротковолновым светом (λ > 210нм). Раствор диазокарбонильного соединения в ТГФ облучали УФ светом в течение 40 минут, далее добавляли в систему бензиловый спирт в качестве нуклеофила. После завершения фотолитической реакции растворитль и нуклеофильный агент удаляли в вакууме, остаток хроматографировали на колонке с силикагелем. Степень конверсии исходного дикетона фиксировалась по данным азотометра.

Фотолиз 4-диазо-2, 2, 5, 5-тетраметилдигидрофуран-3(2Н)-она 4. Раствор 518 мг (3 ммоль) диазокетона в 12.5 мл предварительно перегнанного ТГФ облучали УФ светом в течение 40 минут (конверсия диазокетона 80%). Затем в смесь добавили 1 мл бензилового спирта и оставили на полчаса. ТГФ отогнали в вакууме водоструйного насоса, бензиловый спирт отогнали в вакууме масляного насоса. Для реакционной смеси сняли ¹Н ЯМР спектр с внутренним стандартом (тетрахлорэтан). Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем (26г, элюент ПЭ - ацетон, 10: 1→ 1: 2), фракциию содержащую эфир оксетан-3-карбоновой кислоты разделили с помощью препаративной ТСХ. Выход бензил 2, 2, 4, 4-тетраметилоксетан-3-карбоксилата 224.7 мг (29.4%).

Бензил 2, 2, 4, 4-тетраметилоксетан-3-карбоксилат. Бесцветное маслообразное вещество. R _f 0.38 (элюент – смесь ПЭ и хлористого метилена, 1: 1).

¹Н ЯМР (CDCl₃), δ, м.д.: 1.46 с (6Н), 1.47 c (6H) (C² MeMe’, C⁵ MeMe’), 3.33 c (1H, C H), 5.12 c (2H, C H₂), 7.29-7.42 м (5H, Ph). ¹³C ЯМР (CDCl₃), δ, м.д.: 26.74, 32.83 (4 Me), 56.31 (C H), 66.40 (C H²), 128.74, 128.76, 129.00, 136.17 (Ph), 169.99 (C O₂R). HRMS (ESI): C₁₅H₂₀O₃. Вычислено, [M+H] 249.1491, [M+Na] 271.1310, [M+K] 287.1050; найдено, [M+H] 249.1516, [M+Na] 271.1350, [M+K] 287.1088.

Фотолиз 4-диазо-2, 2-диметилди-5, 5-ди(4-фторфенил)дигидрофуран-3(2Н)-она 1с. Раствор 656 мг (2 ммоль) диазокетона в 12.5 мл предварительно перегнанного ТГФ облучали УФ светом в течение 40 минут (конверсия диазокетона 67%). Затем в реакционную смесь добавили 1 мл бензилового спирта и кипятили в течение часа. ТГФ отогнали в вакууме водоструйного насоса, бензиловый спирт отогнали в вакууме масляного насоса. Для реакционной смеси сняли ¹Н ЯМР спектр с внутренним стандартом (тетрахлорэтан). Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем (26г, элюент ПЭ - хлористый метилен, 10: 1→ 1: 1), фракциию содержащую эфир оксетан-3-карбоновой кислоты разделили с помощью препаративной ТСХ. Выход бензил 2, 2-диметил-4, 4-ди(пара -фторфенил)оксетан-3-карбоксилата 221мг (27%).

Бензил 2, 2-диметил-4, 4-ди(4-фторфенил)оксетан-3-карбоксилат.

¹Н ЯМР (CDCl₃), δ, м.д.: 1.44 с (3Н), 1.66 c (3H) (2 Me), 4.21 c (1H, C H), 4.92 д (1H), 4.98 д (1H) (C HH’), 6.77-6.9 м (2Н), 6.97-7.10 м (2Н), 7.17-7.26 м (2Н), 7.29-7.40 м (7Н) (Ar).

III.3.3. Изучение кинетики термолиза диазокетонов 1a-c, 2a-c и 4 ( Общая методика)

0.7 Ммоль диазокетона в 7 мл дейтерированного ДМСО (в некоторых случаях с добавкой в систему тетрахлорэтана в качестве внутреннего стандарта) нагревали при T=160±0.5 °C, отбирая аликвоты 0.7-0.8 мл реакционной смеси. Аликвоты анализировали с помощью ¹Н ЯМР спектроскопии, методом внутренней нормировки определяли содержание исходного диазокарбонильного соединения и продуктов в аликвоте в различное время. По этим данным были построены кинетические кривые термолиза, и определены времена полураспада соответствующих соединений.

Термолиз 4-диазо-2, 2-диметил-5, 5-дифенилдигидрофуран-3(2Н)-она 1a. Диазокетон 1а (205 мг, 0.7 ммоль) и 47 мг тетрахлорэтана нагревали при 160±0.5 °C. Через 25, 50, 75, 120, 145, 180, 210, 240 минут отбирали аликвоты. Конверсия диазокетона составила 0.59 (4 часа нагревания). Основными продуктами оказались – 3(2Н)-фуранон 14а и дикетон 11а.

2, 2-диметил-4, 5-дифенил-3(2Н)-фуранон (14а) [40]. Выход 46%.

2, 2-диметил-5, 5-дифенилфуран-3, 4(2Н, 5Н)-дион (11). Выход 12%.

Маслообразное вещество малинового цвета. ¹Н ЯМР (CDCl₃), δ, м.д.: 1.41 с (6Н, 2 Me), 7.28-7.41 (6H), 7.43-7.53 (4H) (Ar). ¹³C ЯМР (CDCl₃), δ, м.д.: 25.32 (2 Me), 80.34, 85.09 (C ², C ⁵), 126.78, 128.78, 129.07, 140.50 (2 Ph), 199.83, 204.03 (2 C =O). HRMS (ESI): C₁₈H₁₆O₃. Вычислено, [M+H] 181.1178, [M+Na] 303.0997, [M*H₂O+Na] 321.1103, [M*MeOH+Na] 335.1259, [M*MeOH+K] 351.0999; найдено, [M+H] 181.1138, [M+Na] 303.0927, [M*H₂O+Na] 321.1048, [M*MeOH+Na] 335.1216, [M*MeOH+K] 351.1035.

Термолиз 4-диазо-5, 5-диметил-2, 2-дифенилдигидрофуран-3(2Н)-она 2a. Диазокетон 1а (205 мг, 0.7 ммоль) и 43 мг тетрахлорэтана нагревали при 160±0.5 °C. Через 25, 50, 80, 125, 160, 200, 240 минут отбирали аликвоты. Исходный диазокетон прореагировал полностью (4 часа нагревания). Основными продуктами оказались – 3(2Н)-фуранон 15а и дикетон 11а.

4, 5-диметил-2, 2-дифенил-3(2Н)-фуранон (15а) [40]. Выход 81.5%.

2, 2-диметил-5, 5-дифенилфуран-3, 4(2Н, 5Н)-дион (11а). Выход 17.5%.

Термолиз 4-диазо-2, 2-диметил-5, 5-ди(4-метоксифенил)дигидрофуран-3(2Н)-она 1b. Диазокетон 1b (246 мг, 0.7 ммоль) и 46 мг тетрахлорэтана нагревали при 160±0.5 °C. Через 25, 60, 120, 180, 240, 270, 300, 315 минут отбирали аликвоты. Конверсия диазокетона составила 0.99 (5 часов 15 минут нагревания). Основными продуктом оказался 3(2Н)-фуранон 14b.

2, 2-диметил-4, 5-ди(4-метоксифенил)-3(2Н)-фуранон (14b) [32]. Выход 98%.

Термолиз 4-диазо-5, 5-диметил-2, 2-ди(4-метоксифенил)дигидрофуран-3(2Н)-она 2b. Диазокетон 2b (246 мг, 0.7 ммоль) и 43 мг тетрахлорэтана нагревали при 160±0.5 °C. Через 25, 50, 120, 165, 190, 240 минут отбирали аликвоты. Конверсия диазокетона составила 0.92 (4 часа нагревания). Основными продуктами оказались – 3(2Н)-фуранон 15b и дикетон 11b.

4, 5-диметил-2, 2-ди(4-метоксифенил)-3(2Н)-фуранон (15b) [32]. Выход 80%.

2, 2-диметил-5, 5-ди(4-метоксифенил)фуран-3, 4(2Н, 5Н)-дион (11b) (см. II.2.1). Выход 10%.

Термолиз 4-диазо-2, 2-диметил-5, 5-ди(4-фторфенил)дигидрофуран-3(2Н)-она 1с. Диазокетон 1c (230 мг, 0.7 ммоль) и 43 мг тетрахлорэтана нагревали при 160±0.5 °C. Через 25, 50, 110, 135, 160, 180, 240, 285, 320, 360 минут отобрали аликвоты. Конверсия диазокетона составила 0.44 (6 часов нагревания). Основными продуктами оказались – 3(2Н)-фуранон 14с и дикетон 11с.

2, 2-диметил-4, 5-ди(4-фторфенил)-3(2Н)-фуранон (14с) [40]. Выход 33%.

2, 2-диметил-5, 5-ди(4-фторфенил)фуран-3, 4(2Н, 5Н)-дион (11с) (см. II.2.1). Выход 9 %.

Термолиз 4-диазо-5, 5-диметил-2, 2-ди(4-фторфенил)дигидрофуран-3(2Н)-она 2a. Диазокетон 2c (230 мг, 0.7 ммоль) и 43 мг тетрахлорэтана нагревали при 160±0.5 °C. Через 40, 60, 90, 120, 150, 180 минут отбирали аликвоты. Конверсия диазокетона составила 0.83 (3 часа нагревания). Основными продуктами оказались – 3(2Н)-фуранон 15с и дикетон 11с.

4, 5-диметил-2, 2-ди(4-фторфенил)-3(2Н)-фуранон (15с) [40]. Выход 67%.

2, 2-диметил-5, 5-ди(4-фторфенил)фуран-3, 4(2Н, 5Н)-дион (11с) (см. II.2.1).. Выход 16%.

Термолиз 4-диазо-2, 2, 5, 5-тетраметилдигидрофуран-3(2Н)-она 4. Диазокетон 4 (118 мг, 0.7 ммоль) нагревали при 160±0.5 °C. Через 50, 90, 120 минут отбирали аликвоты. Диазокетн прореагировал полностью спустя 2 часа после начала реакции. Основным продуктом оказался 2, 2, 4, 5-тетраметил-3(2Н)-фуранон 13. Выход 82%.