183505. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1-szubsztituált-2,2,2-trihalogénetil-észterek hasítására
1 183 505 Találmányunk tárgya új eljárás az (I) általános képletű telítetlen, geminális-dihalogén vegyületek előállítására. Megoldásunk lényegét l-szubsztituált-2,2,2- -trihalogén-etilészterek hasításának megvalósítása képezi. A 2,2,2-triklóretoxi-csoportot 1966. óta alkalmazzák karbonsavak védőcsoportjaként [J. Am. Chem. Soc. 88, p. 852, (1966)]; [J. Org. Chem. 34, p. 3552, (1969)]; (J. Am. Chem. Soc. 94, p. 1022, (1972)]. A triklóretoxi-karbonilcsoportot pedig hidroxil- és aminofunkciós csoportok védésére alkalmazzák [Tetrahedron Letters 2555, (1967)]; [J. Am. Chem. Soc. 94, p. 1411, (1972)]; [Can. J. Chem. 47, p. 2906 (1969)]. A fenti típusú védőcsoportok eltávolítása során azt a sajátságos tulajdonságukat használják ki, hogy fém cinkkel ecetsavban vagy forró alkoholban könnyen és kíméletesen lehasíthatók. A fenti irodalmi példákban leírt alkalmazások mutatják, hogy elsősorban a cefalosprinok és más hasonlóan érzékeny molekulák szintézisénél használták a 2,2,2-triklóretoxi-csoportot. A lehasításokat 3—15 ekvivalens cink alkalmazásával végezték [Chemické Listy, 52, p. 688—694, (1958)], és kisebb mennyiségek preparálásánál viszonylag jól kézben tartható reakcióban a kívánt termékeket jó termeléssel izolálni is tudták. Nagyobb mennyiségek reduktív hasításánál már előtérbe kerül a standard technikák által igényelt nagymennyiségű cink kezeléséből adódó kényelmetlenség, de ezen felül ennél jóval nagyobb problémát okoz a reakció kézben tarthatóságának a kérdése. Gyakran előfordul, hogy a reakció hosszabb-rövidebb indukciós idő után indul csak be, de ezután viszont nagyon könnyen „megszalad”, erősen exoterm jellege miatt, aminek következményeként a reakcióelegy gyakran kihabzik a készülékből. A fenti jelenség különösen akkor lép fel, ha kisebb mennyiségű (3—5 n ól ekvivalens) cinket alkalmazunk. Az 1 -es helyzetben alkenil-csoportot tartalmazó 2,2,2-triklóretilészttrek reduktív hasításánál, (például ha a (II) általános képletben R jelentése metil-csoporl, R! jelentése 5 2.2-dimetilvinil-csoport), cink-éter-jégecet vagy eink-metanol elegy alkalmazásakor szintén gyakran fordul elő indukciós periódus jelentkezése, vagy a reakció „megugrása”. Ugyanakkor a reakció hűtéssel nem tartható kézben, mert ilyenkor a reakció leállása színin ti n bekövetkezhet. Azt tapasztaltuk, hogy mólekvivalens mennyiségű szervetlen sav egyidejű adagolásával a reakció pillanatszerűen és teljesen lejátszódik. Mindezeken túlmenően a reakciót nem kell forrásban levő oldószerben 15 végezni, mert a reakció 0 °C-on is végbemegy ilyen körülmények között, úgy, hogy 1 mólekvivalens cink is elegendő a reakció megvalósításához. Az l-szubsztituált-2,2,2-triklóretil-észter és az erős szervetlen sav egyidejű, párhuzamos adagolásával a 20 beadagolás után a cink-szuszpenzióba adagolt észter teljes mennyisége azonnal elreagál. A reakció sebességét az adagolás sebességével tetszés szerint szabályozhatjuk. A reakció hűtése is különösebb korlátozás nélkül megtehető, mivel a reakció 0 °-on is azonnal 25 végbemegy. Eljárásunk a reakció folytonosítására is lehetőséget teremt. Találmányi bejelentésünkben leírt új eljárás elektrokémiai meggondolások alapján magyarázható. Semmelhack és Heinsohn vizsgálatokat végzett töb- 30 bek között a 2,2,2-triklóretoxi védőcsoportok kontrollált potenciálú elektrolízissel történő eltávolítására. [J. Am. Chem. Soc. 94, p. 5139 (1972)] Megállapították például, hogy a 2,2,2-tiiklóretil-benzoát az alábbi egyenlet szerint redukálódik 35 - 1,65 V higany munkaelektród és kálóméi referencia elektród között fenntartott feszültségen végzett elektrolízisekor: O PhCOCH2CCl3 O n ? ? PhCOCH.CO I Cl PhCO°+CH2=Cl2 PhCOCH2CHCl2 II O A munkaelektródon tehát első lépésben egy halogén redukciójával egy anion marad vissza, ami koncertikus eliminációval 1,1-diklóretilén és benzoát anion keletkezése következtében stabilizálódik, emellett párhuzamos mellékreakcióban 6% diklóretilbenzoát keletkezik az anion protonálódása következtében. Az arány főként a leváló csoporttól függ. A reduktív eliminációnak kedvez a jó leváló csoport, valamint a negatív töltés és a leváló csoport antiperiplanáris elhelyezkedése [Zh. Obshch. Khim. 43, 515 (1973)]. A találmányi bejelentésünkben leírt reakció ugyancsak elektroredukcióként értelmezhető. A mól ekvivalens sav hatására ugyanis egy helyi elem alakul ki, ahol a hidrogén túlfeszültség következtében nem a hidrogénfejlődés következik be, hanem a kialakult re-50 doxpotenciálon az l-szubsztituált-2,2,2-triklóretil-csoport redukciója indul meg. Az 1-szubsztituált-2,2,2-triklóretil vagy triklóretoxikarbonil csoportok cink-jégecetes vagy cink-alkoholos redukciójakor a feltételezett mechanizmus szerint „Reformatzkij in- 55 termedier” típusú cink-halo-alkil komplexek keletkezésén keresztül folyik a reakció, majd a szén és a cink közti, erősen a szén felé polarizált elektronpár részvételével következik be a koncertikus elimináció. Ez a magyarázata annak, hogy ilyen körülmények közöli 50 nem mutatták ki a 2,2-diklóretil-észterek megjelenését í termékben [Például J. Am. Chem. Soc. 94, 5140. old. 2. bekezdés (1972)]. Ezzel szemben az általunk 1 mól ekvivalens savhozzáadásával végzett reduktív eliminációs reakció 65 termékében ki tudtuk preparálni például az 1-1-di-2
