LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Регіо- та стереоселективна функціоналізація калікс[4]аренів

рівноеквівалентної суміші хірального зсуваючого реагента Pirkle сигнали в спектрі роздвоюються внаслідок утвореня двох різних діастереомерних комплексів.

1,2-Гетероалкілування. Найкоротшим шляхом отримання внутрішньо-хіральних каліксаренів є синтез сполук ABCC типу, в яких бензольні кільця С містять тільки гідроксильні групи. На даний час відомо всього декілька прикладів синтезу проксимально дигетерофункціоналізованих калікс[4]аренів і всі вони були отримані в результаті багатостадійних перетворень, що включають стадії захисту вільних гідроксильних груп або перегрупувань. Як було показано, алкілування тетрагідрокси-трет.-бутилкаліксарену в середовищі ДМСО-NaOH приводить виключно до проксимально заміщених похідних. Алкілування в аналогічних умовах моноалкоксикаліксарену 6d оптично чистим (S)-(-)-фенілетиламідом монобромоцтової кислоти дає пару діастереомерних похідних внутрішньохіральних каліксаренів 32aта 32b(схема 13).

Діастереомери 32aта 32bотримуються в приблизно рівних долях, але вони можуть бути легко розділені за допомогою колонкової хроматографії. Порядок розміщення замісників було з'ясовано рентгеноструктурним дослідженням. В спектрах ПМР спостерігаються достатньо істотні відмінності для діастереомерів 32а та 32b. Особливо сильно відрізняється хімічний зсув сигналу метоксильної групи. Якщо в діастереомері 32bсинглет протонів цієї групи лежить, як звичайно, в області аксіальних протонів (4.01 м.ч.), то в діастереомері 32а він переміщується в область екваторіальних протонів метиленових груп (3.52 м.ч.), що, ймовірно, пов'язано з екрануванням метоксильної групи бензольним кільцем амідного фрагмента.

Камфорасульфонілування моноалкоксикалікс[4]аренів. Стереохімічний результат реакції камфорасульфонілування моноалкоксікаліксаренів залежить від типу основи та розчинника, що використовується. При взаємодії моноалкоксикаліксаренів 6d-f з камфорасульфохлоридом в толуені в присутності триетиламіну отримані виключно дистальні сульфоестери 33а-c(схема 14).

Сульфонілування моноізопропілового етеру 6e в середовищі ТГФ-ДМФА в присутності гідриду натрію проходить у бажане проксимальне положення з утворенням сульфоестерів 34а та 34b, при цьому спостерігається асиметрична індукція – в реакційній суміші вміст діастереомера 34а більший на 15 % (схема 15).

Важливою знахідкою є те, що вперше розділення внутрішньохіральних каліксаренів було здійснено кристалізацією. При цьому вихід сполуки 34а – 41 %, а сполуки 34b – 35 %.

Визначення абсолютної конфігурації діастереомерів 34aта 34b було здійснено на основі рентгеноструктурного дослідження монокристалів (рис. 4). В діастереомерах 34aта 34b групи мають дзеркально протилежне розміщення, а конформація обох діастереомерів – сплощений конус.

При сульфонілуванні трет.-бутильної похідної 6fреакцію було проведено в присутності більш м'якої основи – поташу, і в результаті також отримано проксимальні сульфоестери 35а,b.

Суміш сульфоестерів 35a,b розділена методом високоефективної рідинної хроматографії. В даному випадку не вдалося отримати кристали індивідуальних діастереомерів задовільної якості, тому абсолютну конфігурацію було визначено на основі співставлення спектрів ПМР діастереомерів 34 та 35 (рис. 5). Було знайдено, що діастереомер 35а має конфігурацію, подібну до 34а, а діастереомер 35b - конфігурацію типу 34b.

Отриманий діастереомерно чистий сульфоестер 34а є зручним синтоном для синтезу енантіомерно чистого внутрішньохірального каліксарену. Шляхом простих хімічних перетворень – бромуванням та наступним гідролізом в лужних умовах, діастереомер 34а з високим виходом був перетворений на енантіомерно чистий диброммоноізопропоксикаліксарен 37 (схема 17).

Наявність в структурі сполуки 37 декількох реакційно здатних центрів (вільних пара-положень бензольних кілець макроциклу, трьох ОН груп та рухливих атомів брому) відкриває перспективу для отримання внутрішньохіральних сполук з заданими властивостями.


  • Функціоналізація каліксаренів по широкому вінцю


    Для синтезу функціоналізованих каліксаренів використовувались діаміно- 38 та тетраамінокаліксарени 39. Аміногрупи цих сполук мають достатньо високу нуклеофільність і легко ацилюються ангідридами або хлорангідридами карбонових кислот, утворюючи з високим виходом каліксаренаміди 40a-dта 41a-c. Ацилюваня ізоціанатами проходить вже при кімнатній температурі і приводить до сечовин 42a-c та 43a-d (схема 18).

    Реакція амінів 38 та 39 з N-сульфонілімідоїлхлоридами потребує вже присутності органічної основи і приводить до каліксаренсульфоніламідинів 44a-c та 45a,b (схема 19).

    Згідно до даних РСА в кристалічному стані всі отримані сполуки знаходяться в конусоподібній конформації. В більшості випадків конус є сплощеним, в деяких - наближеним до регулярного. В кристалічному стані для каліксаренсульфоніламидинів 44bхарактерне утворення димерних структур завдяки парі міжмолекулярних водневих зв'язків NHSO із взаємним включенням фенільних груп сульфамідинового фрагмента у порожнину сусіднього макроциклу. Димери каліксарендисульфоніламідину завдяки тим же водневим зв'язкам утворюють нескінченно довгі ланцюги (рис. 6).

    При реакції амінокаліксаренів 38 та 39 з невеликим надлишком гетероароматичного альдегіду в киплячому бензені з високими виходами синтезовані ді- та тетраімінокаліксарени 46a-d та 47a,b (схема 20).

    При спробі отримання комплексів з солями міді (ІІ) досить швидко (1-6 год) відбувається гідроліз C=N зв'язку імінокаліксаренів 46a-d та їх окиснення до каліксарендихінону 48, будова якого підтверджена даними рентгеноструктурного аналізу. Ця властивість може бути використана для розробки простого препаративного методу отримання каліксдихінонів із імінокаліксаренів замість існуючого, в якому застосувуються дорогі та токсичні солі таллію (ІІІ).

    Аналогічно попередньому експерименту при змішуванні розчинів ліганду в хлороформі або ацетонітрилі з водним розчином тетрахлоропалладату калію досить швидко (1 год) утворюється дрібнокристалічний осад


  •