ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ α-КАРБАНИОНОВ АЦИЛАТОВ ЛИТИЯ С 1,2-ДИБРОМАЛКАНАМИ
Аннотация
Исследовано взаимодействие α-карбанионов ацилатов лития с 1,2-дибромалканами с различной длиной углеродной цепи с целью установления направления протекания реакции. При взаимодействии α-карбанионов ацилатов лития, полученных металлированием уксусной, масляной и изомасляной кислот диизопропиламидом лития с 1,2-дибромалканами (1,2-дибромгексаном, 1,2-дибромгептаном или 1,2-дибромнонаном) при мольном соотношении реагентов равном 1:2:1 в атмосфере аргона в тетрагидрофуране при нормальных условиях (20-25 °С) в течение 2 ч, образуются продукты окислительного сочетания енолят-анионов: янтарная, 2,3-диэтилянтарная (в виде смеси диастереомеров мезо- и (±)-форм в соотношении ~ 2:1) и 2,2,3,3-тетраметилянтарная кислоты с выходами 10-70%. Продукты последовательного нуклеофильного замещения в реакции не были обнаружены. Выходы дикарбоновых кислот зависят от строения исходного α-карбаниона ацилата лития и от длины цепи вовлекаемого в реакцию 1,2-дибромалкана. Установлено, что наиболее эффективно окислительное сочетание протекает при взаимодействии 1,2-дибромалканов с α-карбанионом, содержащим анионоидный центр при вторичном α-атоме углерода – α-карбанионом бутирата лития (выходы 2,3-диэтилянтарной кислоты составляют 31-70 %). Предложена наиболее вероятная анион-радикальная схема образования продуктов окислительного сочетания α-карбанионов ацилатов лития, включающая стадию переноса электрона с енолят-аниона на 1,2-дибромалкан с возникновением его анион-радикала. Показаны пути образования первичных бромалканов (1-бромгексана, 1-бромгептана, 1-бромнонана) и терминальных олефинов (гексена-1, гептена-1, нонена-1), возникающих из соответствующих 1,2-дибромалканов при элиминировании их анион-радикалов с потерей аниона брома и последующей стабилизацией 1-бромалкильных радикалов путем отрыва атома водорода от растворителя, либо элиминированием брома.
Литература
Huf S., Krügener S., Hirth T., Rupp S., Zibek S. Biotechnological synthesis of long-chain dicarboxylic acids as building blocks for polymers. Eur. J. Lipid. Sci. Technol. 2011. V. 113. N 5. P. 548-561. DOI: 10.1002 / ejlt.201000112.
Diaz A., Katsarava R., Puiggali J. Synthesis, properties and applications of biodegradable polymers derived from diols and dicarboxylic acids: from polyesters to poly(ester amide)s. Int. J. Mol. Sci. 2014. V. 15. N 5. P. 7064-7123. DOI: 10.3390/ijms15057064.
Chae T.U., Ahn J.H., Ko Y.-S., Kim J.W., Lee J.A., Lee E.H., Lee S.Y. Metabolic engineering for the production of dicarboxylic acids and diamines. Metabol. Eng. 2020. V. 58. P. 2-16. DOI: 10.1016/j.ymben.2019.03.005.
Haushalter R.W., Phelan R.M., Hoh K.M., Su C., Wang G., Baidoo E.E.K., Keasling J.D. Production of odd-carbon dicarboxylic acids in escherichia coli using an engineered biotin-fatty acid biosynthetic pathway. J. Am. Chem. Soc. 2017. V. 139. N 13. P. 4615-4618. DOI: 10.1021/jacs.6b1189.
Robert C., de Montigny F., Thomas C.M. Facile and efficient synthesis of cyclic anhydrides from dicarboxylic acids. ACS Catalysis. 2014. V. 4. N 10. P. 3586-3589. DOI:10.1021/cs501237p.
Shevchenko A., Miroshnyk I., Pietilä L.-O., Haarala J., Salmia J., Sinervo K., Mirza S., van Veen B., Kolehmainen E., Nonappa, Yliruusi J. Diversity in itraconazole cocrystals with aliphatic dicarboxylic acids of varying chain length. Crystal Growth & Design. 2013. V. 13. N 11. P. 4877-4884. DOI: 10.1021/cg401061t.
Creger P.L. Metalated carboxylic acids. I. Alkylation. J. Am. Chem. Soc. 1967. V. 89. N 10. P. 2500-2501. DOI: 10.1021/ja00986a056.
Chanysheva A.R., Zorin A.V., Zorin V.V. Synthesis of dicarboxylic acids based on reaction of α-carbanions of lithium acylates with 1,4-dibromobutane and 1,8-dibromooctane. Bash. Khim. Zhurn. 2015. V. 22. N 4. P. 50-54 (in Russian).
Kofron W.G., Hauser C.R. Coupling of carbanions. Formation of succinic acid derivatives. J. Org. Chem. 1970. V. 35. P. 2085-2086. DOI: 10.1021/jo00831a107.
Zorin A.V., Zainashev A.T., Chanysheva A.R., Zorin V.V. Reaction of α-carbanions of lithium acylates with 1,2-dibromoethane. J. Gen. Chem. 2015. V. 85. N 6. P. 1382-1385. DOI: 10.1134/S1070363215060043.
Zorin A.V., Chanysheva A.R., Lenkova A.O., Zorin V.V. Reactions of lithium acylates α-carbanions with 1,2-diiodoethane. Zhurn.Obshch. Khim. 2019. V. 89. N 1. P. 134-137 (in Russian). DOI:10.1134/S0044460X19010219.
Donham L.L., Gronert Sc. Substitution reactions on iodine and bromine -mechanisms for facile halogenations of heterocycles. J. Org. Chem. 2019. V. 84. N 9. P. 5757-5762. DOI: 10.1021/acs.joc.9b00721.
Levin V.V., Smirnov V.O., Struchkova M.I., Dilman A.D. Nucleophilic iododifluoromethylation of aldehydes using bromine/iodine exchange. J. Org. Chem. 2015. V. 80. N 18. P. 9349-9353. DOI: 10.1021/acs.joc.5b01590.
Chanysheva A.R., Zorin A.V., Zorin V.V. The reaction of metallated acetic acid with 1,2-dihaloethanes. Bash. Khim. Zhurn. 2016. V. 23. N 2. P. 44-46 (in Russian).
Chanysheva A.R., Zorin A.V., Spirikhin L.V., Valiev A.Yu., Zorin V.V. Synthesis of 2,3-diethyl succinic acid by the oxidative combination of a metallated lithium salt of butyric acid. Bash. Khim. Zhurn. 2008. V. 15. N 4. P. 34 (in Russian).
Lenkova A.O., Zorin A.V., Chanysheva A.R., Zorin V.V. Interaction of α-carbanion of lithium butyrate with tert-butylhypochlorite. Bash. Khim. Zhurn. 2017. V. 24. N 2. P. 33-35 (in Russian).
Chanysheva A.R., Zorin A.V., Zorin V.V. Synthesis of dicarboxylic acids in oxidative coupling of lithium acylate enolates under the action of iodine. Bash. Khim. Zhurn. 2014. V. 21. N 2. P. 99-103 (in Russian).
Zorin A.V., Zainashev A.T., Zorin V.V. Reactions of α-carbanions of lithium acylates with N,N-diethyl-N-chloro- and N,N-diethyl-N-bromoamines. Zhurn. Obshch. Khim. 2016. V. 86. N 11. P. 1826-1829 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070363216110116.
Zainashev A.T., Zorin A.V., Zorin V.V. The reaction of lithium acetate enolate with tetrachloromethane. Bash. Khim. Zhurn. 2014. V. 21. N 2. P. 58-60 (in Russian).
Zainashev A.T., Zorin A.V., Zorin V.V. The reaction of lithium acetate enolate with tetrabromomethane. Bash. Khim. Zhurn. 2014. V. 21. N 4. P. 45-47 (in Russian).
