Способ получения транс-пиненилсульфидов

Способ получения транс-пиненилсульфидов

Реферат

Изобретение относится к химии серосодержащих органических соединений, конкретно к способу получения транс-пиненилсульфидов общей формулы

где R: -CH₂CH₃; -CH(CH₃)₂; -(CH₂)₇CH₃; -CH₂COOH; -CH₂COOCH₃.

Транс-пиненилсульфиды содержат реакционно-способные фрагменты (сульфидную группу и двойную связь) и могут использоваться для синтеза новых соединений с потенциальной биологической активностью.

Известен способ получения 4β-алкилтиокаран-3α-олов (A.C. 1498760, СССР. Способ получения 4β-алкилтиокаран-3α-олов / В.В.Племенков, Г.Ш.Бикбулатова, Н.П.Артемова, Л.Н.Суркова, А.В.Ильясов, А.А.Нафикова // Бюл. Открытия. Изобретения. - 1989. - №29. - С.77).

Известен способ синтеза 7,7-диметил-2,10-эпоксибицикло[3.1.1]гептана (Л.Е.Никитина, С.А.Диева, В.В.Племенков, О.А.Лодочникова, А.Т.Губайдуллин, О.Н.Катаева, И.А.Литвинов / 7,7-диметил-2,10-эпоксибицикло[3.1.1]гептан. Синтез, структура и продукты раскрытия эпоксидного цикла // ЖОХ. - 2001. - Т.71. - Вып.8. - С.1233-1237).

Изобретение касается транс-пиненилсульфидов как потенциальных биологически активных веществ с радикалами сульфидной группы: -СН₂СН₃; -СН(СН₃)₂; -(СН₂)₇СН₃; -СН₂СООН; -СН₂СООСН₃.

Цель - создание способа получения новых веществ класса транс-пиненилсульфидов.

Цель достигается взаимодействием цис-вербенола с соответствующими тиолами, взятыми в молярном соотношении 1:3, и проведением процесса в присутствии каталитических количеств хлористого цинка в среде хлористого метилена при 20-25°С.

Недостатком вышеуказанных известных способов получения терпенсульфидов является осуществление процесса в течение длительного времени (12-50 часов) и при повышенной температуре (75-140°С).

Синтез транс-пиненилсульфидов ведут реакцией цис-вербенола с избытком соответствующего тиола в присутствии каталитических количеств хлористого цинка в среде хлористого метилена при 20-25°С в течение 2-3 часов. Выход, %; брутто-формула:

а) 70,64%	C12H20S	Mr=196 г/моль
б) 65,00%	C13H22S	Mr=210 г/моль
в) 65,90%	C18H32S	Mr=280 г/моль
г) 68,00%	C12H18O2S	Mr=226 г/моль
д) 76,00%	C13H20O2S	Mr=240 г/моль

Пример 1. Получение транс-(пинен-2(3)-ил-4)тиоэтан.

К 6,5 ммоль цис-вербенола. при комнатной температуре и перемешивании добавили 22 ммоль тиола СН₃СН₂SH в 20 мл СН₂Cl₂ и 0,2 г ZnCl₂. Через 2 часа к реакционной смеси прилили 200 мл воды, экстрагировали хлористым метиленом, сушили MgSO₄. После удаления растворителя продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (гексан). Получено 0,9 г продукта транс-(пинен-2(3)-ил-4)тиоэтана (выход 70,64%).

Спектр ПМР (300 МГц, CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 0,88 с, 1.31 с (6Н, Н-8,9), 1.20 м (1Н, Н_β-6), 1.27 т (3Н, Н-12, J=7.5), 1.35 д (1Н, Н_β-6, J=9.0), 1.64 д, 1.66 д (3Н, Н-10, J=1.8, J=1,9), 1.99 тд (1Н, Н-1, 2.28 м (1Н, Н-5), 2.35 дд, 2,38 дд (1Н, Н_α-6, J=5.65), 2.55 м (2Н, Н-11, J=7.5), 3.50 дд (1H, Н-4, 5.22 м (1H, H-3, J=1.5).

Масс-спектр, m/z (I_отн., %): 196 (M⁺, 5), 167 (22), 135 (15), 119 (40), 107 (18), 103 (28), 93 (100), 79 (13), 69 (67), 53 (18).

Пример 2. Получение транс-(пинен-2(3)-ил-4)тио(2-метил)пропан.

К 6,5 ммоль цис-вербенола при комнатной температуре и перемешивании добавили 22 ммоль тиола (СН₃)₂CHSH в 20 мл СН₂Cl₂ и 0,2 г ZnCl₂. Через 3 часа к реакционной смеси прилили 200 мл воды, экстрагировали хлористым метиленом, сушили MgSO₄. После удаления растворителя продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (гексан). Получено 0,88 г продукта транс-(пинен-2(3)-ил-4)тио(2-метил)пропана (выход 65,00%).

Спектр ПМР (300 МГц, CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 0,86 с, 1.28 с (6Н, Н-8,9), 1.22 д, 1.26 д (6Н, Н-12,13, J=6.7), 1.32 д (1Н, Н_β-6, J=9.1), 1.64 д, 1.65 д (3Н, Н-10, J=1.6, J=1,8), 1.96 тд (1Н, Н-1, 2.16 м (1H, Н-5), 2.24 дд, 2,27 дд (1Н, Н_α-6, J=5.42), 2.95 м (2Н, Н-11, J=6.7), 3.48 дд (1Н, Н-4, 5.21 м (1H, Н-3, J-1.5).

Масс-спектр, m/z (I_отн., %): 210 (М⁺, 98), 195 (20), 167 (30), 134 (17), 93 (60).

Пример 3. Получение транс-(пинен-2(3)-ил-4)тиооктан

К 6,5 ммоль цис-вербенола при комнатной температуре и перемешивании добавили 22 ммоль тиола CH₃-(CH₂)₇SH в 20 мл СН₂Cl₂ и 0,2 г ZnCl₂. Через 3 часа к реакционной смеси прилили 200 мл воды, экстрагировали хлористым метиленом, сушили MgSO₄. После удаления растворителя продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (гексан). Получено 1,20 г продукта транс-(пинен-2(3)-ил-4)тиооктана (выход 65,90%).

Спектр ПМР (300 МГц, CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 0,75 с, 1.31 с (6Н, Н-8,9), 0.9 с (3Н, Н-18), 1.62 с (3Н, Н-10), 1.7-2.2 м (4Н, Н-1,5, 6), 3.2 с (1Н, Н-4), 3.6 с (14Н, Н-11-17), 5.1 с (1Н, Н-3).

Спектр ЯМР ¹³С (75.43 МГц, CDCl₃): 150 (С-2), 116 (С-3), 49 (С-5), 48 (С-1), 46 (С-4), 33 (С-6), 32 (С-7), 30 (С-11-17), 27 (С-10), 23, 21 (С-8,9).

Масс-спектр, m/z (I_отн., %): 280 (М⁺, 2), 200 (10), 187 (12), 167 (14), 135 (16), 119 (40), 105 (12), 93 (100), 77 (13), 69 (64), 55 (12).

Пример 4. Получение транс-(пинен-2(3)-ил-4)тиоуксусная кислота

К 6,5 ммоль цис-вербенола при комнатной температуре и перемешивании добавили 22 ммоль тиола HSCH₂COOH в 20 мл СН₂Cl₂ и 0,2 г ZnCl₂. Через 3 часа к реакционной смеси прилили 200 мл воды, экстрагировали хлористым метиленом, сушили MgSO₄. После удаления растворителя продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (гексан). Получено 1,0 г продукта транс-(пинен-2(3)-ил-4)тиоуксусная кислоты (выход 68,00%).

Спектр ПМР (300 МГц, CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 0,8 с, 1.3 с (6Н, Н-8,9), 1.35 д (1Н, Н_β-6, J-9.1), 1.62 д, 1.64 д (3Н, Н-10, J=1.7, J=1.8), 2.0-2.4 м (3Н, Н-1,5, Н_α-6), 3.1 м (2Н, SCH₂), 3.5 м (1Н, Н-4), 5.2 с (1Н, Н-3), 11.1 c (1H, СООН).

Спектр ЯМР ¹³С (75.43 МГц, CDCl₃): 177 (С=0), 147 (С-2), 117 (С-3), 49 (SCH₂), 48 (С-5), 47 (С-1), 46 (С-4), 33 (С-6), 29 (С-7), 27 (С-10), 23, 21 (С-8, 9).

Масс-спектр, m/z (I_отн., %): 226 (М⁺, 13), 203 (26), 167 (28), 134 (72), 93 (89), 43 (90).

Пример 5. Получение метилового эфира транс-(пинен-2(3)-ил-4)тиоуксусной кислоты

К 6,5 ммоль цис-вербенола при комнатной температуре и перемешивании добавили 22 ммоль тиола CH₃COOCH₂SH в 20 мл СН₂Cl₂. Реакция не идет.

Параллельно к 6,5 ммоль цис-вербенола при комнатной температуре и перемешивании добавили 22 ммоль тиола СН₃СООСН₂SH в 20 мл CH₂Cl₂ и 0,2 г ZnCl₂. Через 3 часа к реакционной смеси прилили 200 мл воды, экстрагировали хлористым метиленом, сушили MgSO₄. После удаления растворителя продукт очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (гексан). Получено 1,2 г продукта метилового эфира транс-(пинен-2(3)-ил-4) тиоуксусной кислоты (выход 76,00%).

Спектр ПМР (300 МГц, CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 0,79 с, 1.21 с (6Н, Н-8,9), 1.25 д (1Н, Н_β-6, J=9.6), 1.60 с (3Н, Н-10), 1.92 тд (1Н, Н-1, 2,13 м (1H, H-5), 2.18 д, 2.21 д (1Н, Н_α-6, J=5.54), 3.14 д (2Н, SCH₂, J=7.43), 3.60 с (3Н, ОСН₃), 5.22 с (1H, Н-3).

Спектр ЯМР ¹³С (75.43 МГц, CDCl₃): 170 (С=O), 150 (С-2), 118 (С-3), 53 (SCH₂), 48 (С-5), 47,5 (С-1), 46 (С-4), 33 (С-6), 29 (С-7), 27 (С-10), 23,21 (С-8,9).

Масс-спектр, m/z (I_отн., %): 240 (M⁺, 1), 167 (20), 147 (22), 134 (50), 119 (70), 105 (25), 93 (100), 77 (55), 69 (68), 43 (98), 27 (31).

При использовании предлагаемого способа обеспечивается получение транс-пиненилсульфидов с удовлетворительными выходами (65-76%), образование в каждом случае только одного изомера, простота технологии способа: способ осуществляется в одну стадию, достигается надежная воспроизводимость результатов. Кроме того, целевые соединения легко выделяются в аналитически чистом виде, доступными являются исходные соединения: цис-вербенол - вещество, получаемое из вербенона, производимого из α-пинена - природного сырья, выделяемого в промышленном масштабе. Тиолы - промышленно-выпускаемые реактивы.

Источники информации

1. A.C. 1498760, СССР. Способ получения 4β-алкилтиокаран - 3α-олов / В.В.Племенков, Г.Ш.Бикбулатова, Н.П.Артемова, Л.Н.Суркова, А.В.Ильясов, А.А.Нафикова // Бюл. Открытия. Изобретения. - 1989. - №29. - С.77.

2. Л.Е.Никитина, С.А.Диева, В.В.Племенков, О.А.Лодочникова, А.Т.Губайдуллин, О.Н.Катаева, И.А.Литвинов // ЖОХ. - 2001. - Т.71. - Вып.8. - С.1233-1237.

3. Л.Л.Фролова, И.В.Древаль, М.В.Пантелеева. // Изв. АН, сер...хим., 2, 475 (2003).

Способ получения транс-пиненилсульфидов общей формулы

где R - -СН₂СН₃; -СН(СН₃)₂; -(СН₂)₇СН₃; -СН₂СООН; -СН₂СООСН₃,

отличающийся тем, что синтез ведут реакцией цис-вербенола с избытком соответствующего тиола в присутствии каталитических количеств хлористого цинка в среде хлористого метилена при 20-25°С.