179440. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidroxi- és oxo-pirrolidinek, -piperidinek és hexahidroazepinek előállítására
11 179440 12 indulási anyag helyett egy olyan IVa általános képietű kiindulási vegyületet alkalmazunk, amelynek képletében rM és na jelentése az I általános képlettel kapcsolatban megadott, Xi jelentése a II általános képlettel kapcsolatban megadott, X6 jelentése a IV általános képlettel kapcsolatban, és X* és X| jelentése a II általános képlettel kapcsolatban X2, illetve X3 szubsztituensre megadott jelentésével azonos, vagy együtt ketálozott oxocsoportot jelentenek. Azokat a IV általános képietű kiindulási anyagokat, amelyek képletében X oxocsoport, előállíthatjuk azoknak a megfelelő vegyületeknek az oxidációjával, amelyek képletében X hidrogénatom és hidroxilcsoport. Az oxidációt végezhetjük például Pfitzner és Moffat eljárásával [J. Am. Chem. Soc. 85, 3027 (1963) és 87, 5661-70 és 5670-78, főképpen 5675 (1965)] dimetilszulfoxiddal és díciklohexil-karbodiimiddel, például piridin és trifluorecetsav jelenlétében, továbbá Albright és Goldman eljárása szerint [J. Am. Chem. Soc. 89, 2416 (1967)] dimetilszulfoxiddal és ecetsavanhidriddel, továbbá Corey és Kim eljárása szerint [J. Am. Chem. Soc. 94, 7586 (1972)] N-klór-szukcinimiddel és dimetilszulfoxiddal, vagy Oppenauer eljárása szerint alumínium tri(terc-butoxid)-dal reagáltatva, keton, így aceton vagy ciklohexanon feleslegében, Azokat a IV általános képietű kiindulási anyagokat, amelyek képletében X hidrogénatom és hidroxilcsoport, fordított módon, azoknak a megfelelő vegyületeknek a redukciójával is előállíthatjuk, amelyek képletében X oxocsoportot jelent. A redukciós eljárások a szokásosak, például a megfelelő II általános képietű kiindulási anyagok előállításával kapcsolatban említettek. Kiváltképp fontos azoknak a IV általános képietű kiindulási anyagoknak az előállítása, ahol az X-ben levő hidroxilcsoportot és az Ar-Y csoport cisz-konfigurációjú, a IV általános képlet körébe tartozó oxovegyületek sztereoszelektív redukciójával. Ezek az oxovegyületek a transz-hidroxi-vegyületek fenti módszerekkel történő oxidációjával előzetesen előállíthatok. A redukciót végezhetjük például hidrogénnel, hidrogénező katalizátor, így Raney-nikkel, platina, palládiumkorom vagy réz-kromit jelenlétében, emellett megfelelő oldószert, így rövidszénláncú alkanolt, például etanolt vagy izopropanolt alkalmazunk, és a hidrogénezést atmoszférikus vagy főképpen ennél nagyobb hidrogénnyomáson végezzük. Redukálószerként továbbá a Meerwein-Ponndorf-Verley-féle eljárás alkalmazásával fémalkanolát, így földfémalkanolát, például alumíniumizopropilát is használható, a megfelelő alkohol jelenlétében, ahol ezt mint oldószert is alkalmazzuk. Megfelelő redukálószerek még az alkálifémek, például fémnátrium rövidszénláncú alkanolban, így etanolban, vagy egy amalgám, például nátriumamalgám vízben vagy vizes rövidszénláncú alkanolokban. A redukciót végezhetjük továbbá Raney-nikkellel vizes vagy vizes-alkoholos oldatban. Ilyen eljárási körülmények mellett a redukciót sztereospecifikusan végezhetjük, mivel az így kapott redukciós végtermékben, ami a cisz- és transz-izomerek keveréke, egyik vagy másik izomer nagyobb, sőt túlnyomó részben van jelen. Ha például egy IV általános képietű vegyületet Raney-nikkellel vizes lúgban, például 1 n nátriumhidroxidban előnyösen több órán át redukálunk, akkor olyan redukciós végterméket kapunk, amelyben a cisz-izomer nagyobb, sőt túlnyomó részben van jelen, míg ha a redukciót amalgámmal, így alkálifémama!gámmal, például 4%-os nátriumamalgámmal végezzük vizes oldatban, például több órán át, jeges hűtés és keverés közben, majd a keverékhez szervetlen bázist, így nátriumhidrogénkarbonátot adunk, és még néhány órán át keverjük, akkor olyan redukciós végterméket kapunk, amelyben a transz-izomer van nagyobb, sőt túlnyomó hányadban jelen. A fent említett értelemben sztereospecifikusan végezhetjük a reakciót, ha az átmeneti fémek, így az ón szerves fémhidridjeit használjuk, például difenilónhidridet nedves éter jellegű oldószerben, így dietiléterben. A legalkalmasabb redukálószerek azonban a komplex hidridek, például az alkálifémbórhidridek, így nátriumbórhidrid, bórhidrogén-vegyületek, így a diborán, vagy alkálifémalumíniumhidridek, így lítiumalumíniumhidrid, és elsősorban az alkálifém-tri(rövidszénláncú alkil)-bórhidridek és hasonló bórvegyületek, így kálium-trisz(szek-butil)-bórhidrid, illetve )ítium-trisz(triamil-szilii)-bórhidrid, amelyek használhatók valamely iners, éteijellegű oldószerben, így dioxánban, dietiléterben vagy főképpen tetrahidrofuránban, vagy nátriumbórhidrid alkalmazása esetén vízmentes alkanolban, vagy ennek tetrahidrofuránnal készült keverékében, vagy vizes rövidszénláncú alkanolos oldatban is. Káliumbórhidriddel végezve a redukciót, a képződött cisz-vegyület és transz-vegyület aránya kb. 2:1, míg kálium-trisz(szek-butil)-bórhidnddel (K-selectride) tetrahidrofuránban, —78 — kb. 4 40 °C hőmérséklettartományban végezve a redukciót, gyakorlatilag kizárólag a megfelelő cisz-vegyületet kapjuk. c) Azokat az I általános képietű vegyületeket, amelyek képletében X hidrogénatom és -OR! általános képietű csoport, kivéve az alkanoiloxicsoportot, R2 primer alifás, legfeljebb 4 szénatomos szénhidrogéncsoport, és Ar, Y, R!, n, és n2 a fenti jelentésüek, előállíthatjuk úgy, hogy valamely V általános képietű vegyületben - ahol R2 hidrogénatom, legfeljebb 4 szénatomos alkoxi- vagy legfeljebb 3 szénatomos alifás szénhidrogéncsoport, és R,, Ar, Y, n! és n2 jelentése az I általános képlettel kapcsolatban megadott — a karbonilcsoportot, illetve az alkoxi-karbonil-csoportot hidridszerű redukálószerrel redukáljuk. Ehhez a redukcióhoz hidridszerű redukálószerként például fémhidridek, így diizobutil-alumínium-hidrid, vagy komplex fémhidridek, így előnyösen lítium-alumínium-hidrid, vagy bórhidrogén-vegyületek, különösen a diborán, vehetők számításba. Reakcióközegként inert oldószereket, például éteijellegű oldószereket, így dietil-étert, di-n-butilétert, tetrahidrofuránt vagy dioxánt alkalmazunk, emellett a redukciót —20—4-100 °C hőmérséklettartományban, nyitott, vagy szükség esetén zárt edényben, védőgáz-, így nítrogénatmoszférában végezzük. Egy adott esetben jelenlevő R! acilcsoport a redukció során hidrogénre cserélik ki. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
