Институт органической химии Академии наук Украинской ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕРЕОИЗО1ЧЕРОВ ГЕПТАФТОРи-МЕ НТАНОЛА-З, 8,9,9,9,10,10,10-ГЕ ПТАФТО Р-dl- Н ЕОМ ЕНТОЛА

И 8,9,9,9,10,10,10-ГЕПТАФТОР-dl-НЕОИЗОIЙЕНТОЛА

112 1

0Н Н3 0И1

СР

3 Cr rСУ

С0Н з

0Н

СР г,С

1П

Изобретение относится к области получения фторированных кислородсодержащих соединений, а именно к способу получения стереоизомеров гептафтор-п-ментанола-3, 8,9,9,9,10,10,10гептафтор-dl-неоментола и 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-dl-неоизоментола, которые обладают биологической активностью.

Полученные соединения, как и способ их получения, являются новыми, проявляющими повышенную физиологическую активность.

Так, например, 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-dl-неоментол(Пlа) в отличие от нефторированных нзомеров более активно воздействует на рост

Гептафтортимол (11) синтезирован при обработке 3-метил-6- (2-оксигексафторизопропил)фенола или оксигексафтортимола (1) безводной фтористоводородной кислотой.

Гидрирование гептафтортимола (II) проводят в растворителе вЂ” ледяной уксусной киси развитие растений, он ингибирует рост надземной части у однодольных растений (овес), причем этот эффект проявляется в концентрациях на 2 порядка ниже, чем у нефторированных соединений. Он также стимулирует прорастание семян двудольных растений (салат), Фторированные аналоги п-ментанола-3, содержащие атомы фтора в изопропильной группе вЂ” изомерные 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-dlнеоментол (1 1 lа) и 8,9,9,9,10,10,10-гептафторdl-неоизоментол (1Пб) синтезированы по схеме лоте при атмосферном давлении и комнатной температуре на катализаторе вЂ” платиновой черни. В результате выделена смесь изомерпых гептафторментанолов (I I I) . Полученные ментанолы (IП) устойчивы в процессе перегонки при атмосферном давлении.

550375

СНН3

F С-С з F н н н н

1Пд

Ацилированием смеси гептафторментанолов

3,5-динитробснзонлхлоридом по Шоттен-Бауману с последующей фракционированной кристаллизацией выделены 3,5-динитробензоильные производные двух индивидуальных изомерных рацемических фторировапных ментолов.

При кипячении со спиртовой щелочью эти бензоильные производные ментолов легко омыляются до соответствующих карбинолов.

При кипячении со спиртовой щелочью эти бснзоильные производные ментолов легко омыляются до соответствующих карбинолов. При омылении 3,5-динитробензоильных производных изомерных гептафторментолов спиртовым

Пример. 1. Гептафтортимол (11) .

В автоклав из нержаве|ощей стали емкостью

250 мл, снабженный игольчатым вентилем, за.гружают 60 г (0,22 r моль) 3-метил-б-(2 -оксигексафторизопропил)-фенола (I) и 180 мл безводной фтористоводородной кислоты. Содержимое автоклава нагревают 1 ч при 135вЂ”

140 С, затем охлаждают до комнатной температуры, открывают и испаряют избыток фтористого водорода, Остаток растворяют в хлористом метилене, прибавляют 20 г фтористого натрия и оставляют на 12 ч. Раствор фильтруют, хлористый метилен отгоняют с небольшим дефлегматором, а остаток дважды перегоняют. Выход продукта 25 г (62 /, на вступивший в реакцию); также выделено 20 г исходного окситимола (1). Т. кип. 71 вЂ” 72 С (12 мм рт. ст.), и

1,4205, d 222 1,4682. МКп найдено 47,65, вычислено 47,25.

Найдено о/о. F46,,99,,47,13.

СюН РтО.

Вычислено, /о. F 48,18.

3,5-Динитробензоильное производное имеет т. пл. 90 вЂ” 91 С (из гексана).

Найдено, /,: N 5,89; 6,02.

С17Н,,1,О,.

Вычислено, о/о. N 5,95.

2. 8,9,9,9,10,10,10-Гептафтор - й1 -неоментол (l I l à) и 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-dl-неоизоментол (lllб).

В колбу емкостью 250 мл, снабженную пришлифованной пробкой с краном, помещают

20 г (0,073 г моль) гептафтортимола (II), 80 мл ледяной уксусной кислоты и 1 г платиновой черни. Колбу откачивают водоструйным насосом, вводят водород и гидрируют при размешивании на магнитной мешалке под давлением водорода около 500 мм водяного столба.

55 едким кали ионов фтора не обнаружено. Следует отметить также, что в процессе гидрирования исходного ароматического оксипроизводного с фторсодержагцим заместнтслемвЂ” гептафтортимола, не происходит расщепления

С вЂ” Г связи с выделением ионов фтора.

После омыления бензопльных производных и обычной обработки выделены два индивидуальных жидких продукта. Исследование нх методами ПМР и ЯМР" F спектроскопии установлено, что эти изомеры представляют собой 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-dl - неоментол (1 1 1 а) и 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-dl-неоизои ен то м (l l l б ) Поглощение теоретического количества водорода (- 6,5 л) происходит за 35 ч. Содержимое колбы отфильтровывают от платинового катализатора, осадок промывают уксусной кислотой и фильтрат выливают на лед. Охлаждая льдом, прибавляют 10%-ный раствор едкого патра до нейтральной реакции и извлекают эфиром (3X50 мл), Эфирный экстракт промывают 10 /О-ным раствором соды, водой и сушат сульфатом магния. Эфир отгоняют при атмосферном давлении с дефлегматором, остаток перегоняют в вакууме. Выделяют две фракции. а) 8,9,9,9,10,10,10-Гептафторментан.

2,8 г (14О/О), т. кип. 74 вЂ” 75 С (60 мм рт. ст.), 147 вЂ” 148 С (760 мм рт. ст.), n2D 1,3687, d „

1,3000. МКп найдено 46,11, вычислено 46,03.

Найдено, /о. С 44,91, 45,30; Н 4,79; 5,02;

F 49,96; 49,99.

С1оН1з 7.

Вычислено, /О. С 45,11; Н 4,88; F 50,0. б) Смесь изомерных гептафтор-и-ментанолов-3 (III).

14,8 r (70 /о); т, кип. 86 вЂ” 89 С (45 вЂ” 50 мм рт. ст.); 179 вЂ” 182 С (760 мм рт. ст.); и р

1,3840.

Найдено, о/о, С 42,40, 4240; Н 4,60, 4,74;

F 47,34, 47,35.

С1о Н171 70.

Вычислено, /о. С 42,55; Н 4,62; F 47,16.

3. 3,5-Динитробензоильное производное 8,9,9, 9,10,10,10--гептафтор-dl-неоментола.

3,88 г (0,0137 г моль) смеси изомерных гептафтор-и-ментанолов-3 (Ill) растворяют в

4 мл безводного бензола, добавляют 3 мл пиридина, смешивают с 5,2 г (0,0226 г. моль) 3,5динитробензоилхлорида, растворенного в 12 мл безводного бензола, и оставляют на ночь. На следующий день кипятят 30 мин, реакционную

550375

5 и

15 смесь охла>кдают, разбавляют водой, добавляют 3 вЂ” 4 мл концентрированной соляной кислоты, бензольный слой отделяют, промывают водой, 5%-ной NaOH, водой до нейтральной реакции и сушат над сульфатом магния. Бензол упаривают и сырой продукт в количестве 7,75 г промывают 5 вЂ” 6 мл сухого эфира.

Промытое эфиром вещество кристаллизуют из смеси гсксан", с бензолом и получают 4,7 г желтоватых кристаллов с т. пл. 116 вЂ 1 С.

Мато шик после отделения кристаллов, упаривают досуха и подвергают дробной кристаллизации из метанола. В результате выделяют сше 1,5 r желтоватых кристаллов с т. пл. 116вЂ”

117 С, что в сумме составляет 6,2 r (80О/о).

11осле повторной кристаллизации из метилового спирта получены кристаллы с т. пл. 118вЂ”

119 С.

Найдено, о/о. N 6,20, 6,23.

СпНыР Х О .

Вычислено, о/о. N 5,90.

Спектр ПМР. Химический сдвиг протонов метильной группы СНЗ вЂ” вЂ” 1,37 м. д., константа спин-спинового взаимодействия протонов метильной группы с сс-атомом водорода циклогексанового кольца IH вЂ” СНЗ вЂ” вЂ” 7 гц; химический сдвиг протона циклогексанового кольца в <х-положении к 3,5-динитробензоилоксигруппе вЂ” он=6 м. д.

Сопоставляя эти данные сданными для 0снз, бн и IH вЂ” СНЗ, приведенными в литературе, можно сделать вывод, что группа СНз находится в экваториальном положении. и-Атом водорода циклогексанового кольца у 3,5-динитробензоилоксигруппы также находится в экваториальном поло>кении и, следовательно, сама эта группа располо>кена аксиально. Исходя из предпочтительного экваториального положения изопропильной группы в циклогексановом кольце, более массивная и объемная перфторизопропильная группировка также будет экваториально расположена.

На основании изложенного следует, что данное соединение является 3,5-динитробензоильным производным 8,9,9,9,10,10,10-гептафторdl-неоментола.

4. 8,9,9,9,10,10,10-Гептафтор - dl - неоментол (I I I à) .

5,5 г 3,5-динитробензоильного производного гептафторнеоментола смешивают с 12 мл метилового спирта и добавляют 0,75 г КОН, растворенного в 15 мл метилового спирта.

Реакционную смесь кипятят 30 мин, охлаждают, разбавляют водой и извлекают эфиром (3 10 мл). Экстракт промывают водой до нейтральной реакции и сушат над сульфатом магния. После удаления эфира продукт перегоняют в вакууме. Выход 2,8 г (86o ), т. кип.

98 С (53 MM pT CT ) и р 1 3866 dg(1 3820

MRn найдено 48,02, вычислено 48,48.

Найдено, /о. .С 42,37, 42,39; Н 4,49, 4,57.

С>oH>qFqO.

Вычислено, /о. С 42,55, Н 4,62.

ЗО

Спектр ПМР. Химический сдвиг протонов мстильной группы бСН вЂ” вЂ” 1,5 м.д., константа с пн-снппового взаимодействия протонов метпльпой группы с и-атомом водорода цпклогексанового кольца IH-СНз вЂ” вЂ” 7 гц; химический сдвиг протона циклогексанового кольца в о.-положении к гидроксильной группе 0н=

=4,75 м.д.

Сопоставление этих данных с приведенными о литературе, а также данными для 3,5-динитробензоильного производного гептафтор-dlнеоментола, позволяет сделать вывод, что полученное соединение представляет собой 8,9,9, 9,10,10,10-гептафтор-dl-неоментол (111а) .

5. 3,5-Динитробензоильное производное 8,9, 9,9,10,10,10-гептафтор вЂ” dl - неоизоментола.

Эфирную промывку и маточники, полученные в результате отделения кристаллов динитробензоильного производного гептафтор-dlнеоментола, подвергают дробной кристаллизации из разбавленных растворов в метиловом спирте. Выпавшие бесцветные кристаллы динитробензоильного производного отделяют от окрашенных в желтоватый цвет кристаллов динитробензоильного производного гептафторdl-неоментола. Выход 1,1 г (14О/о), т. пл. 110вЂ”

112 С. После повторной кристаллизации из метанола получены бесцветные кристаллы с т. пл. 112 вЂ 1 С.

Найдено, /О. N 5,(0, 5,iо. С -,НдР706N>.

Вычпслено, о/о. N ",88.

Спектр ПМР. Химический сдвиг протонов метильной группы. 6 Сl-13 вЂ” вЂ” 1,26 м. д., константа спин-спинового взаимодействия протонов группы СНЗ с о.-атомом водорода циклогексанового кольца в а-положении к 3,5-динитробензоилоксигруппе IН вЂ” СНЗ вЂ” вЂ” 7 гц; химический сдвиг протона циклогексанового кольца в г.-положении к 3,5-динитробензоилоксигруппе он=6 м: д.

Сопоставление этих данных с литературными позволяет сделать вывод, что метильная группа занимает в этом соединении акснальное положение. к-Атом водорода циклогексанового кольца у 3,5-динитробензоилоксигруппы находится в экваториальном положении, и, следовательно, 3,5-динитробензоилоксигруппа вЂ” аксиальная.

Так как перфторизопропильная группа находится в экваториальном положении, это соединение является 3,5-динитробензольным производным 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-dl-неоизоментола.

6. 8,9,9,9,10,10,10-Гептафтор-dl- неоизоментол (111о).

0,69 г 3,5-динитробензоильного производного гептафтор-dl-неоизоментола в растворе 1,5 мл метилового спирта обрабатывают, как описано выше, 0,1 г КОН, растворенного в 1,9 мл метплового спирта. Продукт перегоняют в вакууме, выход 0,32 г (79 /о); т. кип. 92 С (53 мм рт. ст.), пр 1,3850 д д 1 3705 МЯ>> найдено

48,03, вычислено 48,48,, 550375

Формула изобретения

Составитель Н. Базлева

Техред М. Семенов

Корректор JI. Денискина

Редактор Л. г1овожнлова

Заказ 604/4 Изд. № 298 Тираж 589 Подписное

I II-ГИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

П3035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Найдено, %, С 42,40, 42,42; Н 4,55, 4,60.

С го Н1зРт О.

Вычислено, %.. С 42,55, Н 4,62.

Спектр ПМР. Химический сдвиг протонов метильной группы 6СН,=1,21 м.д.; константа спин-спинового взаимодействия группы СНз с а-атомом водорода цпклогексанового кольца;

IH вЂ” СНз вЂ” вЂ” 7 гц. Химический сдвиг протона циклогексанового кольца в и-положении к гидроксильной группе он=4,62 м. д.

Сопоставление этих данных с приведенными в литературе, а также данными для 3,5-динитробензоильного производного гептафтор-dlнеоизоментола позволяют сделать вывод, что данное соединение представляет собой 8,9,9,9, 10,10,10-гептафторнеоизоментол (1Пб) .

Способ получения стереоизомеров гептафтор-п-ментанола-3, 8,9,9,9,10,10,10- гептафторdl-неоментола и 8,9,9,9,10,10,10-гептафтор-dlнеоизоментола, отличающийся тем, что

3-метил-6- (2 - оксигексафторизопропил) -фенол обрабатывают безводной фтористоводородной кислотой, полученный при этом гептафтортимол гидрируют водородом в присутствии катализатора, например платиновой черни, в среде растворителя, например ледяной уксусной кислоте, и выделяют смесь стереоизомеров гептафтор-и-ментанола-3 с последующим разделением ее на целевые продукты обработкой 3,5-динитробензоилхлоридом в растворителе, например безводном бензоле, кристаллизацией и омылением.