Bazı α,ß-konjuge karbonil bileşiklerinin diazobiskarbonil bileşikleriyle reaksiyonları
Reactions of α,ß-conjugated carbonyl compounds with diazobiscarbonyl compounds
- Tez No: 151395
- Danışmanlar: PROF.DR. OLCAY ANAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
BAZI a,P-KONJUGE KARBONİL BİLEŞİKLERİNİN DİAZOBİSKARBONİL BİLEŞİKLERİYLE REAKSİYONLARI ÖZET Yakın çalışmalanmızda farklı fonksiyonlu gruplar içeren ve uygun konforrriasyonlara sahip olan (s-cis / E / [3-H sübstitüe) enonlann bisdiazokarbonil türevleriyle Cu(acac)2 katalizi varlığında oluşturduklan konjuge-karbonil ylidlerin özgün reaksiyonlarını irdelemekteyiz. Çok fonksiyonlu dihidrofuran türevlerini elde ettiğimiz bu çalışmalara ait verilerimiz, söz konusu reaksiyonların, oluşan konjuge-karbonil ylid ara ürünlerinin, yapıdaki P-karbonuna [l,5]-elektrosiklik halka kapanmasıyla gerçekleşmekte olduğunu göstermiştir. Bu nedenle de uygun konformasyonlardaki çıkış enonlarda karbonil oksijeni ile 0- karbonu arasındaki uzaklığın fazla olmaması (<2.9 °A) ve aromatik benzeri geçiş halini kolaylıkla oluşturabilmesi ön koşul olarak görülebilmektedir (Şema 1). «>> o,,R' n2-c; / Cu(acac)2 R=R*=C02CH3, R=C02CH3,R'=C02Et R=CHO R'=CO,Et Disrotatorik R, elektrosiklik kapanma N2C(C02CH3, R2=H H3C02C OCH3 Şema 1. Konjuge enonlar ile diazobiskarbonil bileşiklerinin [l,5]-halka kapanma reaksiyonuna ait genel gösterim vıııBirden çok sayıda ester fonksiyonu içeren turan türevlerinin sentezi çağımızda büyük önem kazanmıştır. Sentezlenen uygun fonksiyonlu furanlar çok sayıda ilaç için modelleme çalışmalarında kullanılmaktadır. Bu tez çerçevesinde gerçekleştirilen deneysel çalışmalar iki amaca yöneliktir: a) Kemo-Seçiciliğe Yönelik Çalışmalar (Rakip Fonksiyonlu Grupların Bulunduğu Enonlardan Çıkılarak Gerçekleştirilen Reaksiyonlar) b) Konjuge Esterlerle Gerçekleştirilen Reaksiyonlar Kemo-seçiciliğe yönelik çalışmalarda reaksiyonun uygulanabilirliğini genellemek ve yapıya ek fonksiyonları da katabilmek amacıyla 2-asetilfuran ve 3-asetilkumarin enonlanyla analog çalışmalar sürdürülmüştür. Öncelikle p-H sübstitüye ve E-enon olarak seçilen bu bileşiklere MM2 modelleme çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmalarda bu iki enonun ağırlıklı s-cis konformasyonunda bulundukları onaylanmıştır. Son olarak da karbonil oksijeni ile f3-karbonu arasındaki mesafe ölçülmüş ve bu mesafenin <2.9°A olmasına özen gösterilmiştir. 2-Asetilfuran ve 3-asetilkumarin bileşikleri heteroaromatik yapılardadır. Bu nedenle modellerde olası karbonil-ylidin mevcut kararlı heteroaromatik sistemi değiştirebilecek reaktivitede olup olmadığı incelenebilecektir. Diğer taraftan bu iki çıkış bileşiğinde kemo-seçiciliğe neden olabilecek rakip reaksiyonlar da söz konusudur: Diğer karbonil ylid üzerinden gerçekleşebilecek reaksiyonlar, -CFb'e ve vinilik C-H bağına insertion olasılıkları, çift bağa siklopropanasyonlar gibi... Literatür verilerine göre O. Reiser ve çalışma grubunun gerçekleştirdiği pirol ve furan türevlerinin diazokarbonil bileşikleriyle katalitik ortamda reaksiyonuna dair bir seri çalışmada sadece siklopropan bileşikleri ele geçmektedir. 2- Asetilfuran bileşiğiyle gerçekleştirdiğimiz çalışmamızda reaksiyon karışımında eş ağırlıklı çok sayıda bileşik bulunmaktadır. Ham karışıma uygulanan vakum sonrası ele geçen bakiyede ağırlıklı ürünlerin siklopropan türevi ve bunun su katılmışı olduğu gözlenmiştir. Bakiyeye uygulanan p-TLC sonucunda F bileşiğinin zenginleştiği gözlenmiştir. Ürünlerin ayırım ve saflaştırma işlemleri devam etmektedir. ıxC02CH3 // w + N,C(C0,CH,)2 CH3 H3C02C^/C°2CH3 H3C02C benzen, A Rt: 14.50 <A> CH3 H*/H20 b,Oy- v.co2ch3 (C) CH2 N2C(C02CH3)2 Cu(acac)2 H3C02C. CO2CH3 CH2 (F) Rt: 10.206(9.92) (D) Rt: 14.54 COjCH3 h^cHv>_LhH3C02VC02CH3 Rt: 15.29 CH2 (t) Şema 2. 2~Asetilfuran bileşiği ile DMDM reaksiyonunda tanımlanabilen ürünler 3-Asetilkumarin bileşiğiyle gerçekleştirdiğimiz çalışmada da ürünlerin ayırımı ve tanımlanma çalışmaları sürmektedir. Literatürde benzer bir bileşikle diazokarbonil türevlerinin katalitik reaksiyonlarına ait örnekler bulunmamaktadır. Oluşan reaksiyonda siklopropan türevi gözlenmiştir. Fakat ağırlıklı ürünü içeren fraksiyonların incelenmesi sonucu reaksiyonların temel olarak dihidrofuran oluşumu üzerinden yürüdüğünü söylemek mümkün görülmektedir (H ve I bileşikleri). Aromatikliğin korunduğu ve konjugasyonun daha da yayıldığı I ürünün oluşumu için radikal bir mekanizma önerilebilir. H3CO2C CO2CH3 + N2C(C02CH3)2 Cu(acac)2*- benzen, A H3CO2Ç H3CO2C Rt=16.72 < CO2CH3 H3CO2Ç H3C02C- H3CO2C C02CH3 CH-CH + H3C02C C02CH3.CO2CH3 CH2 ^CC^CHs H3CO2Ç H3C02C CC^CHa H3C02C HjCOjC-J0 Şema 3. 3-Asetilkumarin bileşiği ile DMDM reaksiyonunda tanımlanabilen ürünlerÇalışmanın ikinci aşamasında ise irdelediğimiz disrotatorik elektrosiklik [1,5]- halka kapanma mekanizmasının konjuge bir estere uyarlanması incelenmektedir. Önceki çalışmalarımıza göre uygun konformasyonlardaki a.(3-konjuge karbonil ylidlerin (3- karbonuna [l,5]-halka kapanması reaksiyonlannda herhangi bir iyonik etki bulunmamaktadır ve bu reaksiyonlar elektrosiklik halka kapanması olarak gerçekleşen perisiklik reaksiyonlardır. Bu yaklaşımla, analog konjuge esterlerin de benzeri reaktiviteler gösterip göstermediğinin anlaşılması gerekmektedir. Eğer konjuge esterler de [l,5]-elektrosiklik halka kapanma reaksiyonları verebiliyorlarsa, ele geçen yeni bir alkoksi grubu içeren bu dihidrofuran türevlerinin daha ileri aşama reaksiyonlanyla y-lakton türevlerini oluşturabilmeleri de söz konusu olabilecektir (Şema 4). OR' diazobiskarbonillerl (N<) R« Cu(acac>2 [ 1 -5]-ElektrosikIik Halka Kapanmasi nR' y-lakton türevleri Şema 4. Konjuge esterlerle diazobiskarbonil bileşiklerinin reaksiyonundan dihidrofuran oluşumuna dair genel gösterim Olası y-lakton türevleri başta prostaglandin, eudesmanolid, eleutherobin, ve parakonik asit türevleri gibi ilaç sentezlerinde olmak üzere çok sayıda doğal bileşiğin modelleme çalışmalarında değerli ara bileşikler olarak görev yapmaktadır, y-lakton türevlerinin sentezine ait farklı yöntemlerin kullanıldığı çalışmalar mevcuttur. Padwa ve çalışma grubu 1999 yılındaki bir çalışmasında konjuge olmayan esterden karbonil-ylid üretmekte ve farklı ürünler elde etmektedirler. 2003 yılma ait yakın bir yayında ise Charette ve arkadaşları ilgilendiğimiz modele tam olarak uymakta olan sinnamat esterlerini diazometan ile bis(oksazolin-bakırll) katalizi varlığında reaksiyona sokmuşlar ve enantiyoseçici olarak siklopropan türevleri elde etmişlerdir. Çalışmada dihidrofuran türevlerinden hiç söz edilmemektedir. 2002 yılına ait bir başka çalışmada metilmetakrilat bileşiği etil diazoasetatla Rutenyum kompleksleri varlığında yine siklopropanları vermektedir. Benzer bir xışekilde konjuge esterden diazo bileşikleriyle siklopropan oluşumlarına ait başka örnekler de vardır. Dietilbenzalmalonatın dimetildiazomalonat ile Cu(acac)2 katalizi varlığında tarafımızdan gerçekleştirilen deneyin sonuçları kesinlikle dihidrofuran oluşumunu desteklemektedir. Bu sonuçlar mevcut literatür verilerinden tamamen farklı olmasıyla dikkat çekmektedir. Reaksiyonlarımızda diazobiskarbonil bileşiklerinin kullanılması konjuge karbonil ylid oluşumunun kararlı olmasını sağlamış olabilir. Cu(acac)2 katalizi de reaksiyonlarda etkin bir farklılığa yol açmış olabilir. Oluşan dihidrofuran bileşiğine (J) silika ile gerçekleştirilen kolon kromatografı koşullarında su katılmakta ve su katılmış türevi (K) oluşmaktadır. Yine aynı koşullarda su katılmış türevden etanol eliminasyonu ile y-lakton türevi (L) ele geçebilmektedir. Reaksiyonda oluşmuş dihidrofuran bileşiğine yeni bir mol karbenin [3+2] katılması ile furofuran türevi (M) ele geçmektedir. J~ OCjHg DMDM (7) OQjHs Cu(acac)2 ph' H3C02CV /^CKfe H. H3C02C C02CH3 C2H502C OC2H5 (i) Rt: 9.17 H+ DMDM Cu(acac)2 [3+2] -C2H5OH Ph OC2Hs h C2H502C 0H (K) C02C2H6 Rt: 11.69 (L) H3C02C Şema 5. Dietilbenzalmalonat bileşiği ile DMDM reaksiyonunda tanımlanabilen ürünler XII
Özet (Çeviri)
REACTIONS OF (^-CONJUGATED CARBONYL COMPOUNDS WITH DIAZOBISCARBONYL COMPOUNDS SUMMARY During our recent studies, we have been examining the reactions of conjugated- carbonyl ylides which are intermediates from the reaction of enones with different functional groups and proper conformations ( s-cis / E / p-H substituted) with bisdiazocarbonyl compounds catalyzed with Cu(acac)2. In these studies we have been obtaining polyfunctional dihidrofuran derivatives. The data related with these experiments showed that the conjugated carbonyl ylide underwent ring closure to the P-Carbon yielding tetrahydrofuran derivative by a [l,5]-electrocyclic reaction. We can say that the distance between the carbonyl oxygen and (3-Carbon must be shorter than 2.9 °A so that the enone compound can easily form an aromatic-like transition state for ring closing. (Scheme 1) «?“ o..R' n,-c; / Cu(acac)2 \. R=R'=C02CH3, R= C02CH3, R'= C02Et R=CHO R'=CO,Et Disrotatoric electrokcyclic ring closing H3C02C OCH3 Scheme 1. General view for the [l,5]-ring closing reactions of conjugated enones with diazobiscarbonyls XlllSynthesis of furan derivatives containing more than one ester function is very important. These newly synthesized furan derivatives which have appropriate functional groups are used for the modelling studies of many pharmaceuticals. In this thesis, the reactions were performed for two different purposes: a) Studies aimed for chemo-selectivity (Working with the enones having competing functions) b) Reactions with conjugated esters a) In the studies performed for chemo-selectivity investigating, we worked with 2- acetylfuran and 3-acetylcoumarin to generalize the application of the reaction having additional functional groups. First of all, MM2 modellings were made for this (3-H substituted E-enone compounds. The results approved that these two enones have s- cis conformations. Finally the distances between the carbonyl oxygen and |3-carbon were measured and were found to be less than 2.9 °A. This was another point in choosing these starting compounds. 2-Acetylfuran and 3-acetylcoumarin compounds are heteroaromatic structures. Therefore the reactions of these compounds would provide further data on whether aromaticity is a preventing factor on carbonyl ylide formation. On the other hand, these starting compounds also possess other functional groups that may effect chemo-selectivities. These additional functional groups may lead to new reactions via other carbonyl ylides or lead to insertion reactions into -CH3 and vinylic C-H bonds or cyclopropanation of the double bonds. According to the Reiser etal., the reactions of furan derivatives with diazocarbonyl compounds under catalytic conditions, only cyclopropane derivatives could be obtained. In our study with 2-acetylfuran, we obtained many compounds approximately similar ratios. NMR and MS results after distillation and chromatographic analyses represented the presence of compounds A, B, E and F (Scheme 2). Chromatographic separations are still under study. xivf \ - N2C(C02CH3)2 ? HsCOzC Cu(acac)2 CH3 benzen, A C02CH3 r_ kaws^p* H H3co2c CH3 Rt: 14.50 <A> CH3 H7H20 CQ2CH3 H3CX32CL H (Q CH2 N2QC02CH3)2 Cu(acac)2 CH2 (F) Rt: 10.206(9.92) CO2CH3 Rt: 14.64 CHj H7H20 CO2CH3 1 HaCOjC-I H H3C02S. /C02CH3 -e Rt 15.29 CH2 Scheme 2. Identified products from the reaction of 2-Acetylfuran and DMDM. Chromatographic processes and also identification studies for the products from the reaction of acetylcoumarin with DMDM are also under study. The literature has no data about catalytic reactions of coumarin-like compounds and diazocarbonyl derivatives. In our reaction, a minor cyclopropane derivative was observed. But the main product (I) formed via an initial dihydrofuran structure (H, Scheme 3). H3C02C H3CO.C CO.CH3 ^ N2C(C02CH3)2 O ^O Cu(acac)2»- benzen, A O' ^O Rt= 16.72 COjCH;, HtjCOjÇ H3CO2C-. ' H3C02C C02CH3 CHCH + 1 \ * H3CO2C C02CH3 COsCHj. < CH2 X02CH3 H3CO2Ç H3C02C C02CH3 HjCCkC H3C02C~ O xO O ”O Scheme 3. Identified products from the reaction of 3-Acetylcoumarin and DMDM. xvb) At the second step of the research, the validity of the studied mechanism in case of a conjugated ester was investigated. According to our previous studies, there is no ionic effect in [l,5]-ring closing reactions to P-carbon of a,P-conjugated carbonyl ylides which have proper conformation. Because, these reactions are pericyclic reactions which are driven by electrocyclic ring closing. So, in this part we aimed to see an analougous conjugated ester would show similar reactivity. If conjugated esters show similar [l,5]-electrocyclic ring closing reactions, it will be possible to obtain y-lacton derivatives with further reactions of the dihydrofuran (Scheme 4). £$ R“ Cu(acac)2 / \ H 1 ?^0R. [l-5]-Electrocyclic Ring Closing 0R' R”0R' '“-'”* ^“puT+ X ~P diazobiscarbonyls ( 2”^R2J _/\ / HzO/H+ J»\ / HV-R'OH J H2U/H> ^ J W - R Scheme 4. General view for the formation of dihydrofuran derivatives from the reactions of conjugated esters with diazobiscarbonyl compounds. Some of the probable y-lacton derivatives are used as valuable intermediate compounds for modelling of lots of natural compounds such as prostaglandin, eudesmanolid, eleutherobin and paraconic acid derivatives. There are many studies in the synthesis of y-lacton derivatives which different reactions. In 1999, Padwa and his research group produced a carbonyl-ylide from a non- conjugated ester. In 2003, Charette and his collobarators worked with cinnamate esters which are analogues with our starting ester. They performed reactions with diazomethane catalyzed by bis(oxazolin-copperll) and obtained only cyclopropane derivatives. According to another study dating from 2002, the reaction of methylmethaacrylate and ethyl diazoacetate catalyzed by ruthenium complexes, yielded cyclopropane derivatives only. There are also examples of conjugated esters giving cyclopropane derivative upon reaction with diazo compounds. Our experimental results showed that dihydrofuran formation was the only pathway in our conditions. This is interesting because it is totally different from the present literature data. Using diazobiscarbonyl compounds might have support formation of xvia more stable conjugated carbonyl ylide and difference in catalyst choice (in case Cu(acac)2) may be another reason. During column chromatography on silica gel, the dihydrofuran derivative added a water molecule yielding adduct K. Then the y-lactone derivative (L) was obtained upon ethanol elimination. On the other hand, a furofurane derivative (M) was also observed by [3+2]-like addition of another carbene species to the initially formed dihydrofuran compound (J). OC2H5 DMDM (7) OC2H5 Cu(acac)2 ph C2H502C OCzHg (J) Rt:9.17 DMDM Cu(acac)2 [3+2] -C2H5OH Ph OCzHs h C2H5O2C OH (K) CO2C2H5 Rt: 11.69 (L) H3CO2C Scheme 5. Identified products from the reaction of diethylbenzalmalonate and DMDM. XVll
Benzer Tezler
- Hepatit B virüs infeksiyonlu hastalarda ACE, TNF α 238, TGF β1, VDR 8 gen polimorfizmleri
ACE, TNF α-238, TGF β1+25, VDR8 gene polymorphisms in patients with hepatitis B virus infection
ELA KESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
BiyoteknolojiAnkara ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF.DR. A. MİTHAT BOZDAYI
- Sıcak su kaynaklarından bakteri izolasyonu, tanımlanması ve Alicyclobacillus acidocaldarius subsp. Rittmanii'nin b-galaktozidaz enziminin saflaştırılması
Identification, isolation of bacteria from the hot spring and the purification of ß-galactosidase in Alicyclobacillus acidocaldarius subspecies Rittmanii
REYHAN GÜL GÜVEN
- Nazal poliplerin immünohistopatolojik ayırıcı özellikleri ve klinik açısından önemi
Distinctive immunohistopathologic features of nasal polyps and their clinical significance
KAMİL GEL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2011
Kulak Burun ve BoğazAdnan Menderes ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. SEMA BAŞAK
- Antikanser ilaçların oluşturduğu nöropatik ağrı ve glutamat taşıyıcı aktivite değiştiricilerinin bu ağrının tedavisindeki rolleri
Anticancer agent induced neuropathic pain and the role of glutamate transporter activity enhancers in treatment of this type of pain
FATİH SARUHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Eczacılık ve FarmakolojiAtatürk ÜniversitesiTıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET HACIMÜFTÜOĞLU
- Antalya ilinde yayılış gösteren Sideritis L. (Lamiaceae) taksonlarında genetik ilişkilerin DNA dizi analizi yöntemiyle belirlenmesi
Assignment of genetic diversity based on DNA sequencing methods in some Sideritis L. (Lamiaceae) species, growing in natural flora of Antalya
AHU ÇINAR