Способ получения кислородсодержащих макрогетероциклов

Изобретение относится к органической химии, конкретно к получению кислородсодержащих макрогетероциклов, производные которых имеют широкий потенциал в фармакологии в качестве биоактивных препаратов.

Известен способ получения кислородсодержащих макрогетероциклов каталитическим взаимодействием α-диазо-β-кетоэфиров с циклическими ацеталями в присутствии родиевого катализатора при температуре 60°C в течение нескольких часов (RafaelBallesteros-Garrido, DianeRix, CelineBesnard, JeromeLacour. Medium-Sized Rings versus Macrocycles through Rhodium-Catalyzed Ring-Expansion Reactions of Cyclic Acetals. // Chem. Eur. J. 2012. T. 18. P. 6626-6631).

Недостатками известного способа являются использование дорогостоящего родиевого катализатора, проведение реакции в инертной среде аргона, низкий выход целевых продуктов (не выше 80%).

Задача, решение которой предлагается в настоящем изобретении, заключается в разработке способа получения кислородсодержащих макрогетероциклов, отличающегося увеличением выхода целевого продукта.

Указанная задача решается тем, что способ получения кислородсодержащих макрогетероциклов каталитической реакцией согласно изобретению проводят взаимодействием этил-2-диазо-3-оксобутирата с 1,3-диоксоланами и 1,3-диоксанами в присутствии трифлата меди (II) Cu(OTf)₂ при температуре 80°C в течение 4 часов.

Реакцию этил-2-диазо-3-оксобутирата с 1,3-диоксоланом проводят при следующем соотношении компонентов, мас. %: 1,3-диоксолан 1,5-2,3; трифлат меди 0,047; этил-2-диазо-3-оксобутират 1,029-1,057; бензол 96,6-97,4.

Реакцию этил-2-диазо-3-оксобутирата с 1,3-диоксаном проводят при следующем соотношении компонентов, мас. %: 1,3-диоксан 1,7-2,5; трифлат меди 0,047; этил-2-диазо-3-оксобутират 1,027-1,035; бензол 96,4-97,2.

Способ осуществляется следующим образом.

Используемые в реакциях циклические ацетали получали по известным методикам (Д.Л. Рахманкулов, В.В. Зорин, Ф.Н. Латыпова, Р.С. Мусавиров, И.Н. Сираев. Методы синтеза 1,3-дигетероаналогов циклоалканов. - Уфа: Реактив, 1998, 254 с.).

Этил-2-диазо-3-оксобутират получали по методике (Peace B.W., Carman F., Wulfman D.S. The Soluble Copper(I)-Catalyzed Decomposition of Dimethyl Diazomalonate and Di-t-butyl-Diazomalonate in the Presence of Some Cycloalkenes // Synthesis. - 1971. - V. 1971. - N. 12. - P. 658-661).

Катализатор - трифлат меди (II) - используется торговый реагент.

Исходные реагенты должны соответствовать следующим требованиям:

- Бензол - ГОСТ 5955-75;

- Силикагель - mesh 60-100, «Lancaster».

К раствору 1,3-диоксациклана и катализатора Cu(CF₃SO₃)₂ добавляют этил-2-диазо-3-оксобутират в бензоле. Реакционную смесь перемешивают при температуре 80°C в течение 4 часов. Мольное соотношение 1,3-диоксациклан : трифлат меди : этил-2-диазо-3-оксобутират : бензол = 100:1:50:9333. По окончании реакции реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и пропускают через тонкий слой силикагеля, растворитель удаляют в слабом вакууме и остаток хроматографируют на оксиде кремния.

Пример 1.

К раствору 1,2 ммоль циклического ацеталя и 1,2⋅10^-5 моль (4 мг) катализатора Cu(CF₃SO₃)₂ при интенсивном перемешивании и температуре 80°C добавляли в течение 15 мин раствор 0.6 ммоль (100 мг) этил-2-диазо-3-оксобутирата в 10 мл бензола. Реакционную массу перемешивали при нагревании 4 часа. По окончании реакции (контроль по ГЖХ) реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры и пропускали через тонкий слой силикагеля, растворитель удаляли в слабом вакууме и остаток хроматографировали на силикагеле.

Выход этил (5Z)-7,11-диметил-1,4,8-триоксациклоундека-5,10-диен-5-карбоксилата - 90%.

Результаты синтезов приведены в таблице, синтезы проведены аналогично примеру 1.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет достигнуть выхода кислородсодержащих макрогетероциклов 85-95% по сравнению с прототипом, где выход достигает 40-80%, что обеспечит широкое использование этих соединений в качестве лекарственных средств, обладающих широким спектром физиологического действия.