METODY WYKORZYSTUJĄCE 1,4-DIKETONY

CH3

O TR ZY M Y W A N IE CI.S-J ASM ONU 521

Schemat 19

Również Bułat i Liu [41] przekształcili kwas lewulinowy, poprzezjego ketalo- ester i ketaloalkohol w ketaloaldehyd, tworzący w reakcji Grignarada odpowiedni drugorzędowy alkohol, który po utlenieniu i deketalizacji prowadzi do dwukarbo- nylowego prekursora c/s-jasmonu.

Synteza prowadzona z wykorzystaniem nitrylu kwasu lewulinowego jako pier­ wotnego substratu [42] również pozwala otrzymać jasmon w następującym cyklu reakcji (Schemat 20).

Schemat 20

m -Jas mon otrzymywano także z c/s-3-heksen-l-olu, alkoholu powszechnie występującego w roślinach zielonych i znanego pod nazwą alkoholu liściowego. Bromek powstający z tego nienasyconego alkoholu, pod wpływem anionu benzeno- sulfinowego zawieszonego na nośniku polimerowym, przekształcono w cżs-3-hek- sen-l-ylo-fenylosulfon. Dwulitopochodna otrzymanego fenylosulfonu, w wyniku reakcji z ^walerolaktonem, kolejnym utlenienieniu odczynnikem Jonesa i desulfo- nacji przy użyciu amalgamatu glinu, tworzy 1,4-dwuketon, będący prekursorem jas- monu (Schemat 21) [43].

522 A. PA W ELC ZY K . L . Z A P R U T K O p-TsO H

O h

Reakcja chlorku kwasu cw-4-heptenowego z acetylooctanem etylu prowadzi do dwuketoestru, który w warunkach zasadowych ulega rozpadowi do odpowied­ niego, nienasyconego />ketoestru. Związek ten alternatywnie może być preparowa­ ny z odczynnika Grignarda i bezwodnika octowego oraz węglanu dimetylu. Tak otrzymany ketoester kondensowany jest z bromoacetonem a powstający nowy dwu- ketoester ulega hydrolizie, dekarboksylacii i zasadowej cyklizacji do c/s-jasmonu [44, 5] (Schemat 22). NaOCH3 1.N aH 2. 0 = C (0 C H 3)2 O O O O OH® Schemat 22

Sato i wsp. [45] wykorzystali kwas 4-czs-heptenowy nie tylko do syntezy c/s-jasmonu, lecz również do otrzymywania innych jasmonoidów.

Mc Murry [46] do syntezy odpowiednich y-dwuketonów wykorzystał kwas 4-heptynowy, który poprzez pierwszo- i drugorzędowy związek nitrowy,

przekształ-O TR ZY M Y W A N IE C7.S-JASM 0M J 523 cił w 1,4-dwuketon, ulegający w sposób wcześniej opisany cyklizacji do czs-jasmo- nu, co przedstawiono na Schemacie 23.

X O O H NaNO, _{X H ,N O -,}

o

< izo-Pr;; N'H

Schemat 23

Dubs i Stiissi [47] również jako substrat do syntezy czs-jasmonu proponują związek nitrowy. Kondensacja c/s-nona-1 ,6-dien-3-onu i nitroetanu prowadzi do odpowiednio podstawionego, c/s-nienasyconego nitroketonu, który łatwo można przekształcić w jasmon poprzez 1,4-dwuketon.

Inną metodę, wykorzystującą związki nitrowe, przedstawiono na Schemacie 24. W wyniku kondensacji nitroaldolowej prowadzonej na powierzchni aluminium i kolejnego utlenienia dichromianem potasu w warunkach PTC otrzymano produkt, w którym grupę karbonylową zabezpieczono za pomocą tosylohydrazyny. Następ­ nie działaniem glinowodorku litu, usunięto grupę nitrową oraz przeprowadzono deprotekcję obu grup karbonylowych. Otrzymano w ten sposób odpowiedni

1,4-dwuketon wykorzystywany na znanej drodze do syntezy c/s-jasmonu [48].

H Ts-NHNH; q q ^ ° 2 R 1- Al _{© ©} 2. n-Bu4N HSOd t---1 H30®, K2Cr20 7 ^ Q N02 1. BF3.Et20 O 2. TsO H L iA IH j O O R O R Ń -N H -T s R N -N H -T s OtP R O R R = -c«-CH2CH=CHCH2CH3 Ts = tosyl Schemat 24

524 A PAW ELCZYK., L ZA P R U T K O

Mikołajczyk i Midura [49] proponują czteroetapową syntezę cis-jasmonu wychodząc z ketalu etylenowego 4-okso-pentanofosfonianu dietylu, który alkilo­ wano przy użyciu jodku c/s-3-heksenylu. Z otrzymanego produktu generowano kar- boanion ulegający utlenieniu tlenem. Dalsza hydroliza ketalu prowadzi do otrzyma­ nia 1,4-dwuketonu, który cyklizuje w znany sposób do c/s-jasmonu (Schemat 25).

H2O .TsOH

Schemat 25

Inny polski zespół [50] przedstawił nową metodę otrzymywania c/s-jasmonu z łatwo dostępnego chlorku kwasu 4-heptynowego oraz z kwasu Meldruma, uzyski­ wanego z kwasu malonowego.

CHjOH h3c o.

o o

OTRZYMYWANIE CYS-JASMONU 525 Kondensacja tych dwóch związków prowadzi poprzez enol do /?-ketoestru, który w reakcji alkilowania tlenkiem propylenu, w wyniku wewnętrznej transestryfikacji tworzy ketolakton. Kwasowa hydroliza i towarzysząca jej dekarboksylacja prowa­ dzi do ketoalkoholu. Ten ostatni poddany cżs-hydrogenacji w obecności katalizatora Lindlara a następnie utlenieniu, tworzy 1,4-dwuketon, który w zasadowych warun­ kach ulega cyklizacji do c/s-jasmonu (Schemat 26).

Mc Murry i Glass [51] zaproponowali syntezę 1,4-dwuketonóv\ wykorzystu­ jącą odpowiedni dwuazoketon i octan izopropenylu w postępowaniu według Sche­

matu 27.

Schemat 27

Zespół koreański opracował stosunkowo prostą metodę syntezy c«-jasmonu, wykorzystującą łatwo dostępne surowce tj. alkohol propargilowy oraz aceton [52]. A^A-dimetylohydrazon acetonu najpierw poddano alkilowaniu otrzymanymi wcześ­ niej tosylanami pentynylu lub pentenylu, a następnie litowaniu butylolitem i reakcji z tlenkiem propylenu. Otrzymany 1,4-hydroksyketon utlenieniono chlorochromia- nem pirydyny (PCC) do 1,4-diketonu, który ulega zasadowej cyklizacji do dwupod- stawionego cyklopentenonu. W przypadku użycia w pierwszym etapie tosylanu pen­ tynylu, w końcowym etapie konieczne jest częściowe uwodornienie uzyskanego pro­ duktu przy użyciu katalizatora Lindlara (Pd na CaC03 deaktywowany chinoliną) (Schemat 28).

526 A. PA W ELC Z Y K , L. Z A P R U T K O

.OH Li/NHj

EtBr,

.OH

_ / H 2'kat. Lindlara -OH

/ TsCl, KOH Et20 ____ .OTs NN(CH3)2 TsCI, KOH Et20 y — OTs 1. BuLi 1. tlenek propylenu 3. HC1 1. BuLi 2. tlenek propylenu 3.HCI Schemat 28

Ellison i Woessner [53, 5] zsyntetyzowali c/s-jasmon wykorzystując ditiany, otrzymane z 2,5-dimetoksytetrahydrofuranu i 1,3-propanoditiolu na drodze szeregu reakcji alkilowania i hydrolizy przedstawionych na Schemacie 29. Otrzymane bisditiany poddano dwukrotnie litowaniu butylolitem a następnie monoalkilowaniu jodkiem metylu i kolejno l-bromo-3-c/s-heksenem. Otrzymany produkt zhydrolizo- wano do 1,4-diketonu w obecności chlorku rtęci i węglanu kadmu. Keton ten stano­ wił substrat w reakcji zasadowej cyklizacji do c/s-jasmonu.

O T R Z Y M Y W A N IE C 7S JA S M O N U 527

Schemat 29

Innego typu, trzyetapową syntezę 1,4-dwuketonu, będącego prekursorem cis- jasmonu, zaproponowali Włosi [54]. Wykorzystali oni w tym celu reakcję chloro- tiomrówczanu ¿'-fenylu z odczynnikiem Grignarda wywodzącym się z odpowied­ niego ketalu, w obecności soli niklu jako katalizatora. W celu wprowadzenia niena­ syconego fragmentu łańcucha przeprowadzono reakcję z bromkiem cw-3-hekseny- lomagnezowym, katalizowanąjonami żelaza (III). W wyniku deprotekcji grupy keto­ nowej w środowisku kwasowym otrzymano odpowiedni dwuketon, któiy ulega zasa­ dowej cyklizacji do układu dwupodstawionego cyklopentenonu (Schemat 30).

Schemat 30

Bicykliczny laktam ze skondensowanym pierścieniem oksazolidynowym, otrzy­ many z odpowiedniego 4-oksoestru i 2-aminoaIkoholu, w wyniku reakcji ze związ­ kiem litoorganicznymi tworzy przejściowy addukt, który pod wpływem rozcieńczo­ nego kwasu fosforowego hydrolizuje do /-diketonu, a następnie, w konsekwencji znanej reakcji, cyklizuje do układu cyklopentenonu [55] (Schemat 31).

528 A. PA W ELC ZY K , L. Z A P R U T K O O OH N H , o ^ / _ 0 ‘ N \ ___ / Li Schemat 31

Do syntezy 1,4-dwuketonu wykorzystano także 1,3-cyklopentadion ulegający foto-chemicznemu przegrupowaniu do 2-hydroksy-2-metylocykIobutanonu [56]. Związek ten, po addycji do eteru etylowowinylowego i przeprowadzeniu w miesza­ ny acetal, został poddany reakcji z odczynnikiem Grignarda, otrzymanym z bromku heksen-3-ylu, tworząc alkohol, który w kwaśnym środowisku przekształca się w 1,4-dwuketon będący prekursorem c/s-jasmonu (Schemat 32).

h v

CH2=CHOCH2CH3 Dovvex

O' _"OH O

• Schemat 32

Reddy i Nayak [57] otrzymali czs-jasmon z acetylolaktonu, ale w całkowicie odmienny sposób. Zastosowali oni jako substrat 2-acetylo-4-metylobutyrolakton. Na pięcioetapową syntezę przedstawioną na Schemacie 33 składa się alkilowanie przedłużające łańcuch boczny, hydroliza laktonu i dekarboksylacja powstałego kwasu, utlenienie do 1,4-diketonu przy użyciu chlorochromianu pirydyny (PCC), a następ­ nie cyklizacja w zasadowym środowisku. Wybiórcze uwodornienie wiązania

potrój-O TR ZY M Y W A N IE C/.i-JASM potrój-ONL’ 529 nego w łańcuchu bocznym cyklopentenonu zachodzi w typowy sposób, wobec kata­ lizatora Lindlara.

R = —CH2C=CCH2CH3

Schemat 33

1,4-Dwuketony można również z powodzeniem syntetyzować w wyniku addy- cji 2-metylocykiopropenylolitu do N-metoksy-Af-metylokarboksyamidów [58]. Amid, odpowiedni do syntezy jasmonu, otrzymuje się w cyklu reakcji zapoczątkowanym alkilowaniem malonianu dietylu przy użyciu l-bromo-2-pentynu. Powstający dwu- ester uwodorniany jest za pomocąNaBH4 w obecności niklu, co stanowi odpowied­ nik reakcji Lindlara i prowadzi do utworzenia izomeru cis związku z wiązaniem podwójnym w łańcuchu bocznym. Mało trwałe geminalne ugrupowanie dwuestrowe poddawane jest hydrolizie i dekarboksylacji a tworzący się kwas 4-heptenowy, prze­ chodzi pod wpływem 1 -chloro-W,N, 2-trimetylo-l-propenyIoaminy w chlorek kwa­ sowy. Ten z kolei, w reakcji z A^O-dimetylohydroksyloaminą, tworzy amid, mogący ulegać reakcji z metylocyklopropenylolitem. Powstający w ten sposób keton alki- lowocyklopropylowy, na wilgotnym żelu krzemionkowym, przekształca się w 1,4-dwuketon, a ten już dalej w klasyczny sposób w c/s-jasmon (Schemat 34).

530 A PA W ELC ZY K . L ZA P R U T K O

Nozaki i wsp. [59] przedstawili możliwość wykorzystania y-ketoaldehydów w zastępstwie y-diketonów. W tym celu, produkt zasadowej cyklizacji ketoaldehydu poddaje się reakcji z metylolitem a powstały trzeciorzędowy’, nienasycony alkohol utlenia trójtlenkiem chromu (Schemat 35).

Schemat 35

W wyniku alkilowania acetylooctanu metylu za pomocą 1 -bromo-2-pentynu otrzymano acetylenową pochodną /9-ketoestru, która uwodorniana katalitycznie tworzy odpowiedni c/s-alken. Ten, poddany kolejnemu alkilowaniu przy użyciu 3-bromo-l-trimetylosililo-l-propynu, dalej ulega hydratacji do 1,4-diketonu, a ten w znany sposób cyklizuje do c/s-jasmonu [60] (Schemat 36).