Azidoformamidinyum tuzları ile diazo transferi
Diazo transfer reaction with azidoformamidinium salts
- Tez No: 98427
- Danışmanlar: DOÇ.DR. ÖZKAN SEZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 35
Özet
AZİDOFORMAMİDİNYUM TUZLARI İLE DIAZO TRANSFERİ ÖZET Diazo bileşikleri, organik bileşiklerin ilginç bir grubunu oluştururlar ve karben-karbenoidlerin ana kaynaklarındandırlar. a-Diazo-P-oksoaldehitler, bazı doğal bileşiklerin, antibiyotiklerin ve triazol türevlerinin sentezinde kullanılabilen diazo bileşikleridir. a-Diazo-P-oksoaldehitlerin, enol eterler, enol esterler, karbonil bileşikleri, nitriller ve aminlerle reaksiyonundan sırasıyla dihidrofuranlar, dioksalenler, 1,3- oksazoller ve triazoller sentezlenebilmektedirler. 1994 yılma kadar yalnızca üç örneği bilinen a-Diazo-P-oksoaldehitler Sezer ve Anaç tarafından azidopiridinyum tuzu kullanılarak yeni ve orijinal bir diazo transfer reaksiyonu ile çoğaltılmışlardır. Aynı grup tarafından a-Diazo-p- oksoaldehitlerin sentezi için eski sentetik metot olan diazometil ketonların Vilsmeier- Haack formilasyonu üzerinde tekrar çalışılmış ve yeni bileşikler sentezlenmiştir. Nötral-asidik ortamda açilasetaldehitlerin diazo vericisi olarak azidinyum tuzlanyla reaksiyonunda, a-Diazo-P-oksoaldehitlerin ve diazometil ketonların her ikisi de oluşur. Bu metotta ürün dağılımı R grubunun karakterine bağlıdır: R grubunun artan elektron verici karakterine bağlı olarak, elde edilmek istenen üründeki a-Diazo-P-oksoaldehit oranı artar. Bu reaksiyon triazolin halkası üzerinden yürür; a-Diazo-P-oksoaldehitler, bu triazolin ara ürününün halka açılması reaksiyonu ile oluşurlar. Bu açılma kabiliyeti triazolin yapısının tautomerizasyonuna bağlıdır. Diğer taraftan diazometil ketonlar ise, triazolin ara ürününün değişen retro [3+2] reaktivitesi sonucunda oluşmaktadır. Diazometil ketonların Vilsmeier-Haack formilasyonu ise başlangıç maddesi olarak diğer diazo bileşiklerinin kullanıldığı dolaylı bir metottur. Buna ilave olarak bu reaksiyonun verimi düşüktür. Her iki metodun dezavantajlarından dolayı a-Diazo-P-oksoaldehitlerin sentezi için alternatif bir metoda ihtiyaç duyulmuştur. Bu çalışmada, iki farklı azid tuzu sentezlenmiş ve bu tuzların benzoilasetaldehitle reaksiyonu ile a-Diazo-P- oksoaldehit sentezlenmeye çalışılmıştır. Ucuz bir çıkış bileşiği olan aminoguanidin hidrojenkarbonat ortamında hazırlanabilen azidoformamidinyum tuzu, patentli bir çalışmada barbiturik asidi diazolamak için kullanılmıştır. Bu reaksiyonun verimi yüksektir. Ancak bunun benzoilasetaldehitle reaksiyonu verimin düşük olmasından dolayı açildiazoasetaldehitlerin sentezi için seçilebilecek bir metot olarak görülmemektedir. Ayrıca bu reaktifin barbiturik asidin diazolanmasındaki başarısı bizim sonuçlarımızla karşılaştırdığımızda sürpriz olmayabilir: Aldehit yapısınıntransfer ve kondenzasyon reaksiyonları arasındaki yansı arttırır ve bu nedenle sonuçta elde edilmek istenen ürünün verimini düşürür. Diğer azid tuzu ise l,l,3,3-tetrametil-2-tiyoüre'den sentezlenen tetrametilazidoformamidinyum klorür tuzudur. Bu azid tuzu kullanılarak nötral-asidik ortamdaki reaksiyonda, kondenzasyon reaksiyonundan ileri gelen herhangi bir yan ürün oluşmaksızın tek diazo ürün olarak benzoildiazoasetaldehit elde edilmiştir. Bu sonuca göre tetrametilazidoformamidinyum klorür diazo transfer reaktifi olarak azidoformamidinyum klorür' den daha basan lı dır. Bu noktada, bu tuzun reaktivitesi farklı p-oksoaldehitlerle test edilmelidir. Daha önce de bahsedildiği gibi R grubunun elektron çekici karakteri azaldıkça, diazometil ketonlar ot-Diazo-p- oksoaldehitlerden daha fazla oluşurlar. Bu nedenle, tetrametilazidoformamidinyum klorür'ün basansını test etmek için 4-izopropoksibenzoilasetaldehit en uygundur. Tetrametilazidoformamidinyum klorür'ün 4-isopropoksibenzoilasetaldehitle reaksiyonunda tekrar 4-izopropoksibenzoildiazo-asetaldehit tek diazo ürün olarak elde edilmiştir. NMR spektrokopiden dönüşümün %50 olduğu sonucuna van İmi ştı r. Elektron verici grup içeren substratla yapılan bu deneyin sonucu oldukça ümit vericidir. Tetrametilazidoformamidinyum tuzunun başka substratlarla reaksiyonlan ile ilgili çalışmalar sürmektedir. VI
Özet (Çeviri)
DIAZO TRANSFER REACTION WITH AZIDOFORMAMIDINIUM SALTS SUMMARY Diazo compounds constitue an interesting class of organic compounds and are the main precucors of carbenes of carbenoids. Acyldiazoacetaldehydes, which can be used to synthesize some natural compounds, antibiotics and triazole derivates, constitute one class of diazo compounds. Dihydrofurans, dioxalenes,l-3-oxazoles and triazoles can be synthesized by reactions of enol ethers/esters, carbonyl compounds, nitriles and amines with acyldiazoacetaldehydes. Only three examples of acyldiazoacetaldehydes were known until 1994 at which time Sezer and Anaç synthesized many of them employing a new and a novel diazo transfer reaction using an azidopyridinium salt. Vilsmeier-Haack formylation of diazomethyl ketones, the old synthetic method for acyldiazoacetaldehydes, was reinvestigated by the same group and new compounds were synthesized again. When acylacetaldehydes are reacted with azidopyridinium salts as the diazo donor in neutral-acidic medium, both a-diazo-p-oxoaldehydes and a-diazoketones form. In this method, the product distribution (a-diazo-|3-oxoaldehyde/ a-diazo- ketone) is depent on the nature of the R group; higher electron with-drawing character of R group leads to higher proportions of a-diazo-p-oxoaldehydes which are the desired products. The reaction proceeds via triazoline cyclo intermediates, a- Diazo-p-oxoaldehydes form via the ring cleavage reaction of the triazoline intermediate. This cleavage ability is due to the toutomerization of the triazoline structure. Diazomethylketones, on the other hand, result from the competing retro [3+2] reactivity of the triazoline intermediate. Vilsmeier-Haack formlation of diazomethylketones is an indirect method, the starting materials are other diazo compounds. In addition to this, the yield of reaction is very low. Because of the disadvantages of the both methods, an alternative method is necessary for the synthesis of a-diazo-p-oxoaldehydes. In this study, we prepared two different azide salts and tried the reactions of these salts with benzoyl- acetaldehydes in order to synthesize a-diazo-P-oxoaldehydes. Azidoformamidinium chloride, which can be prepared in situ from very cheap aminoguanidine hyrogen carbonate has been used to transdiazotize barbuturic acid in a patented work. The yield of this reaction very high but its reaction with benzoylacetaldehyde doesn't seem to be a method of choice for the preparation of acyldiazoacetaldehydes; VI ibecause the overall yield is low. On the other hand, the success of this agent when used to transdiazotize barbituric acids may not be a suprize when compared to our results; high reactivity of the aldehyde structure seems to bring up a competition between diazo transfer and condensation reaction, thus resulting in a low yield of the desired products. The other azide salt is tetramethylazidoformamidinyum chloride that was synthesized from l,l,3,3-tetramethyl-2-thiourea. When we used this salt, performing the reaction in neutral-acidic medium, only one diazo product that is benzoyldiazoacetaldehyde was obtained without any presense of by-products from condensation reactions. According to this result, tetramethylazidoformamidinium chloride is more successful than azidoformamidinium chloride as the diazo trans agent.At this point reactivity of this salt must be tested with different P-oxoaldehydes. As mentioned before, if electron-withdrawing character of R group decreases, acyldiazomethanes form more than a-diazo-P-oxoaldehydes. Therefore, 4- isopropoxybenzoylacetaldehyde is best for testing the success of tetramethyl azidoformamidinium chloride. The reaction between tetramethylazido formamidinium chloride and 4 - isopropoxybenzoyl acetaldehyde again gave only one diazo compound, which is the desired 4-isopropoxybenzoyldiazoacetaldehyde. The transformation was 50% as deduced from NMR spectroscopy. The result of this experiment, performed with a substrate having an electron-releasing group is highly promising. Reaction of tetramethylazidoformamidinium chloride with other substrates are under study. VIII