Органические реакции, Сборник 11, перевод издания Organic Reactions - Платэ А.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Использование реакции для синтетических целей
181
1-аминометил-2-хлорциклогексан не претерпевает перегруппировки [62]. Поскольку из 1-аминометил-2,2,3, 3-тетрафторцикло-бутана образуется в качестве единственного продукта реакции спирт без перегруппировки [63], по-видимому, присутствие таких весьма электроотрицательных заместителей, как фтор, препятствует реакции расширения цикла.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕАКЦИИ ДЛЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ
Реакция расширения цикла по Демьянову может стать существенной стадией в превращении циклического спирта в его циклический гомолог в сочетании с одним из многих методов получения аминометильного производного из соответствующего спирта. Казавшийся бы очевидным путь через циклоалкилгало-гениД и нитрил с последующим восстановлением обычно не применяется, так как при реакции циклоалкилгалогенида с цианистой солью нитрил обычно получается с плохим выходом. Другим путем является получение нитрила через реактив Гриньяра и карбоновую кислоту. Еще один способ, который часто обладает определенными преимуществами, состоит в окислении спирта до кетона с последующим получением циангидрина, дегидратации последнего и восстановлении [17]. Во многих случаях можно непосредственно восстановить циангидрин, после чего применяют реакцию расширения цикла по Тиффено — Демьянову. Непредельные нитрилы можно успешно восстанавливать или путем каталитической гидрогенизации [17], или натрием и спиртом [17, 51]. Несколько более длинный путь состоит в применении реакции Реформатского [64] с последующим восстановлением до циклоалкилуксусной кислоты и превращением карбоксильной группы в аминогруппу [65]
7 i—Ь
6=о —*- ГСН„1- с
(CH2)„ CHOH —*- (CH2Jn 6=0 -^(CH2)« с -CH2 I-CH2 I-CH2
1 NCN
(Ш2)„ CCN (СН2)Л CHCH2NH2 -CH I-CHj
182
//. Реакции расширения цикла Демьянова
7n I I ?0H
(CH2Jn C=O 4т BrCH2COOC2H5 -*- (CH2Jn CC4
1 I j I CH2COOC2H8
\
,/он
(СНг)„ CHCH2NH2-«— (CH2Jn CHCH2COOH-«-(CH2Jn C^
(CH2Jn CHCH2COOH -«-(C]
CH2COOH
Если реакция расширения кольца доступного циклического спирта не является самоцелью, то, конечно, для получения аминометилциклоалканов можно применить и другие способы. Для этой цели вполне приемлемым, хотя и редко применяемым методом может служить восстановление нитросоединений, полученных присоединением окислов азота к циклоалкенам с экзо-циклическими двойными связями [66]. Аминометилциклогексаны можно получить гидрогенизацией соответствующего бензиламина или гидрогенизацией арилуксусной кислоты [55] с последующим применением одного из многих методов замещения карбоксильной группы на аминогруппу [67—69].
Реакцию расширения цикла по Тиффено — Демьянову несколько легче применять для получения ближайшего высшего гомолога с большим размером цикла. Циклический кетон может быть превращен в три стадии через его циангидрин и восстановлением последнего до аминоциклоалканола в ближайший высший циклический кетон. Восстановление циангидринов можно обычно успешно осуществить, используя гидрогенизацию при низких давлениях в присутствии окиси платины в качестве катализатора [56, 70—73]. Циангидрины различаются по легкости их
(СН2)„ C=O
ОН
(CH2Jn с
CN
Использование реакции для синтетических целей
183
диссоциации на кетон и цианистый водород, и получаемые иногда плохие результаты при каталитическом гидрировании объяснялись тем, что легко происходит распад циангидрина, а образующийся цианистый водород отравляет катализатор [73]. В качестве примера можно привести циангидрин циклогексанона [70, 72—74]; поэтому 1-аминометилциклогексанол обычно получают или восстановлением циангидрина алюмогидридом лития [74], или же электролитическим [75] или химическим [76] восстановлением аддукта циклогексанона и нитрометана. Восстановление некоторых циангидринов алюмогидридом лития [74, 77, 78] протекает также с плохим выходом, так как, по-видимому, реагент основного характера благоприятствует распаду циангидрина [31, 38]. И тем не менее большая специфичность алюмогидрида лития, который не восстанавливает несопряженных двойных связей, делает его желательным реагентом для восстановления циангидринов [79]. Так, дегидроэпиандростеронацетат был с успехом подвергнут реакции расширения цикла D, причем двойная связь в кольце В оказалась незатронутой; для восстановления Циангидрина применялся алюмогидрид лития [31]. Диссоциацию циангидрина можно предотвратить ацетилированием, что в дальнейшем открывает удобный путь для синтеза [31, 38]. Однако, по-видимому, ацетилирование гидроксильной группы в циангидрине не способствует повышению выхода при каталитической гидрогенизации [72]. Диссоциацию циангидрина можно также предотвратить, если в качестве промежуточной стадии превратить гидроксильную группу в простую эфирную группу при помощи винилизопропилового эфира [80] или дигид-ропирана [81].
В некоторых случаях циклические кетоны конденсировались с нитрометаном с образованием 1-нитрометилциклоалканолов [76, 82], которые можно восстановить до 1-аминометилциклоалка-нолов [76]. Для успешного восстановления таких нитроспиртов, по-видимому, требуются весьма специфические условия, однако
