УСПЕХИОРГАНИЧЕСКОЙХИМИИУСПЕХИОРГАНИЧЕСКОЙХИМИИ

УСПЕХИОРГАНИЧЕСКОЙХИМИИ

УСПЕХИОРГАНИЧЕСКОЙХИМИИ

ADVANCES IN ORGANIC CHEMISTRY

METHODS AND RESULTS

VOLUME 5

Editors

RALPH A. RAPHAEL, The University, Glasgow, ScotlandEDWARD C. TAYLOR, Princeton University, Princeton, New JerseyHANS WYNBERG, The University, Groningen, The Netherlands

ПЕРЕВОД С АНГЛИЙСКОГОканд. хим. наук Я- Ф- КОМИССАРОВА

ПОД РЕДАКЦИЕЙакадемика И. Л. КНУНЯНЦА

1965

МОСКВА 1968МОСКВА 1968INTERSCIENCE PUBLISHERS A DIVISIONOF JOHN WILEY & SONS, NEW YORK - LONDON - SYDNEY

МОСКВА 1968

МОСКВА 1968

ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР»

УДК 547.0

Очередной том серии по наиболее актуальным вопросам органической химии. Он включает три обзорные статьи, в которых освещены следующие вопросы: применение полярных апротонных растворителей в органической химии; химии циклических дитерпеноидов; определение внутримолекулярных водородных связей методом инфракрасной спектроскопии.

Книга предназвачена для широкого круга химиков-органиков: работников научно-исследовательских институтов, заводских лабораторий, учебных заведений.

Редакция литературы по вопросам химии

ИНД. 2-5-3

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛЯРНЫХ

АПРОТОННЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙВ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

А. ПАРКЕР

ВВЕДЕНИЕ

Некоторые полярные апротонные растворители обладают такими свойствами, которые позволяют рекомендовать их для применения в органической химии [1—5]. Наиболее важное свойство таких соединений—способность их растворять самые разнообразные полярные органические вещества, особенно это относится к таким растворителям, как диметил формамид (ДМФА), диметилацетамид (ДМАА) и диметилсульфоксид (ДМСО). Сольволиз растворенных электрофильных соединений или протонирование растворенных соединений основного характера в подобных растворителях протекает медленнее, чем в водной или в спиртовой средах. Для некоторых полярных апротонных растворителей характерна очень высокая температура кипения и широкие температурные границы жидкого состояния; моляльное понижение температуры замерзания, как правило, велико, и температурные границы жидкого состояния можно еще расширить, если вводить «инертные» растворимые соединения. Многие из рассматриваемых растворителей смешиваются с водой во всех отношениях, что может облегчить выделение нерастворимых в воде соединений.

Дейтерированные ДМСО и ДМФА широко применяются при определении спектров ЯМР; ДМСО прозрачен в пределах 300— 1800 ммк [6]. Тетраметиленсульфон (сульфолан) имеет значительную моляльную константу понижения температуры замерзания (66°/моль) [7], аналогичная константа ДМСО равна 4,36°/моль [8]. ДМСО и ДМФА, будучи хорошими растворителями очень многих соединений, в том числе и неорганических комплексов, с успехом применяются для полуколичественного определения молекулярного веса [9], если только они не реагируют с растворенными соединениями. Как было установлено [10, 11], ДМСО реагирует со многими комплексами переходных металлов.

В полярных апротонных растворителях могут быть с успехом осуществлены многие реакции [1, 12]. Так, например, в ДМФА,

66Введение

6

6

ДМАА и ДМСО легко протекают процессы циклизации, дегидратации, дегидрогалогенирования и некоторые реакции кислот Льюиса. В таких растворителях анионы гораздо легче вытесняют заместители у атома углерода [12] или водорода [13] и являются более сильными основаниями (по сравнению с льюисовыми основаниями), чем в протонных растворителях [1]. В апротонных растворителях не происходит образования водородной связи между анионом и растворителем (что наблюдается в протонных растворителях), поэтому анионы менее сольватированы и более реакционноспособны [1]. Многие полярные апротонные растворители сильно сольватируют только катионы [14] и обладают высокими константами диэлектри-

Таблица 1

Свойства диметилсульфоксида (ДМСО), диметилформамида (ДМФА), диметилацетамида (ДМАА) и ацетонитрила

ДМСО

ДМФА

ДМАА

12]

CH3CN

[231]

Температура плавления, °C

18,55 [6]

-61 [2]

—20

—45

Температура кипения, 760 мм,

189 [6]

152,5[2]

165,5

81,6

°C

Показатель преломления, п™

1,4783[6]

1,4272 [21]

1,4356 а

1,3416

Диэлектрическая проницае-

48,9 [6] б

37,6 [2]

37,8

37,5

мость, 25°

Дипольный момент, D

4,3 [6]

3,82 [2]

3,79

3,37

Ионизирующая сила,

0,11

0,0029

—

0,0036

СН3СООН = 1 [114] в

Полярность (значения Z) [232]

71,1

68,5

71,3

Удельный вес, 25°/4°

1,1000 [6]

0,9439 [61]

0,9448 г

0,7828

Вязкость, 25°, спуаз

2,000 [18]

0,802[61]

0,92

0,34

Поверхностное натяжение, 20°,

46,2 [6]

35,2[2]а

—,

38,5

дин/см

Моляльное понижение темпера-

4,36 [8]

.—

—

—

туры замерзания

Температура вспышки (откры-

95 [33]

67 [2]

77

13

тый сосуд), °C

Давление пара, 25°, мм

0,600 [33]

3,7 [2]

1,3

—.

Гигроскопичность, %

70[33]Д

34 [2] е

—

—

а При 25°.

6 При 20°.

в Скорость ионизации при 75° метоксинеофилтозилата (НоО = 39, СН3СООН = 1).

г При 15,5°.

Д При 20°, 65%-иая относительная влажность.'

е При 30°, 300 час, 50%-ная влажность.

ческой проницаемости, поэтому в таких растворителях усиливается электролитическая диссоциация и несольватированные свободные анионы, не будучи связанными в ионные пары, могут энергично участвовать в реакциях.

В этом обзоре доноры атомов водорода, например вода, метанол и формамид, рассматриваются как протонные растворители; растворители с константами диэлектрической проницаемости более 15, которые, хотя и содержат атомы водорода, но не способны выступать в роли доноров лабильных атомов водорода с образованием сильных водородных связей, рассматриваются как сильно полярные апротонные соединения. К числу таких обычных полярных апротонных растворителей относятся диметилформамид, диметилацетамид, М-метиЛпирролидон-2, диметилсульфоксид, тетраметиленсуль- фон (сульфолан), диметилсульфон, ацетон, нитрометан, ацетонитрил, нитробензол, двуокись серы, пропиленкарбонат. В обзоре рассматриваются преимущественно ДМФА, ДМАА и ДМСО, так как эти растворители доступны и широко применяются [2,4]. Но следует помнить, что существует много других полярных апротонных растворителей, применение которых в отдельных частных случаях может быть предпочтительным. Некоторые физические константы обычных полярных апротонных растворителей приведены в табл. 1.

СТРОЕНИЕ ПОЛЯРНЫХ АПРОТОННЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ

Сульфолан, ДМФА и ДМСО представляют собой сильно ассоциированные жидкости с аномально высокими значениями констант Трутона (33,4 [21 и 29,5 [6, 15] для ДМФА и ДМСО соответственно). Диметилсульфоксид имеет упорядоченную структуру, которая резко нарушается при температурах в пределах 40—60°, что подтверждается зависимостью показателя преломления, удельной теплоемкости, плотности и вязкости от температуры. В этом отношении ДМСО похож на воду, у которой, по мнению некоторых исследователей [16], при 37° происходят структурные изменения. Входящие в состав ДМСО атомы серы и кислорода располагаются в последовательности, указанной на схеме I:

. СНзх ХСН3 ГСНзх уСН3 1 СНзх уЯзS — О-S-О — п-S— о

II

I

Такая структура может разрушиться при нагревании и претерпеть изменение при наличии донора водорода [1, 8]. Криоскопические данные [8] показывают, что разбавленные растворы ДМСО в бензоле содержат звенья молекул сульфоксида. Связь между элементами

первого и второго рядов одной и той же группы, подобная связям в ДМСО, наблюдается и в легко полимеризующихся фосфонитрилах. Малое значение теплоты плавления сульфолана в сочетании с высоким значением его теплоты испарения позволяет предположить, что имеется лишь небольшое различие между упорядоченным жидким и твердым состоянием сульфолана [7].

При смешивании воды с такими сильными акцепторами водорода, как ДМСО или ДМФА, выделяется много тепла и в некоторых случаях гомогенный раствор становится вязким [17]. Вязкость ДМСО при 25° при прибавлении 0,68 моля воды возрастает от 2,00 до 3,74 спуаз (максимум) [18]; вязкость ДМАА при введении 0,735 моля воды возрастает от 0,961 до 4,03 спуаз (максимум) [19]. ДМСО, содержащий 0,66 моля воды, становится чрезвычайно вязким, но замерзает лишь при температуре жидкого азота [20]. Эти данные убедительно показывают, что межмолекулярная ассоциация в водных ДМАА и ДМСО выражена сильнее, чем в чистых воде, ДМАА или ДМСО [18—20], и объясняются нарушением структуры растворителя и образованием структур типа II с более прочными связями, чем в I.

—н сн3Н<j;H3

zо-—s—о—н—о—н—о—н—o==s—

—н сн3сн3

II

РАСТВОРИМОСТЬ И СОЛЬВАТАЦИЯ

В таких растворителях, как ДМФА [2], ДМАА [2], ДМСО [4], сульфолан и, естественно, ацетон, растворяются очень многие соединения самого различного типа. Изучив растворяющую способность ДМФА, Геллер [21 ] пришел к выводу, что между молекулами ДМФА происходит лишь слабое взаимодействие, и поэтому возможно расположение молекул растворенного соединения между молекулами растворителя. Однако, если учесть рассмотренные выше данные, это объяснение едва ли применимо в случае ДМСО. Другая возможная причина высокой растворяющей способности полярных растворителей состоит в том, что так как их дипольные моменты велики и так как эти растворители поляризуются, то между полярным растворенным соединением и растворителем возникает сильное дипольное взаимодействие. Диэлектрическая проницаемость рассматриваемых растворителей высока, что также облегчает диссоциацию на ионы. Кроме того, лучшие полярные растворители принадлежат к числу сильных льюисовых оснований, содержащих «открытые» атомы основного характера, вследствие чего возможны сильная специфическая

сольватация катионов и полярных льюисовых кислот. Наконец, эти растворители являются сильными акцепторами водорода и поэтому они специфически и энергично взаимодействуют с такими полярными донорами водорода, как спирты, фенолы, амины, тиолы, углеводы и слабокислотные углеводороды.

Растворимость полярных соединений

Полярные соединения — например, спирты, альдегиды, кетоны, простые и сложные эфиры, олефины, хиноны, ароматические, гетероциклические и металлоорганические соединения, дисульфиды, диселениды, сера, неорганические комплексы, углеводы, протеины и стероиды — часто растворимы в ДМФА [2, 17], ДМАА [2, 17], сульфолане [17] и ДМСО [4, 17]. Парафины, насыщенные циклические соединения, неполярные газы, спирты и кислоты с длинной цепью очень мало растворимы в рассматриваемых растворителях [2, 4]. Поляризуемость растворенных веществ оказывает существенное влияние на растворимость неионных соединений в полярных апротонных растворителях.

Углеводы обычно растворяются в полярных растворителях, например крахмал растворим в ДМСО [22, 23]. Полисахариды частично осаждаются из растворов в ДМСО при прибавлении воды [22]. Кипящим ДМСО можно экстрагировать лигнин и углеводы из древесины и затем избирательно осадить лигнин, прибавляя воду [4, 24—26]. Карбоксиалкильные производные целлюлозы экстрагируются из сухой древесной массы сухим ДМСО [27], целлюлозу можно этерифицировать и полностью метилировать в ДМФА и ДМАА [2, 28].

К числу Многих синтетических смол и пластических масс, растворимых в ДМФА [2, 3] и ДМСО [4, 33], относятся поливиниловый спирт [29], полиакрилонитрил [30], поливинилхлорид [31], полиамиды [321, фенолформальдегидные смолы [3], эпоксисмолы [3], ацетат целлюлозы [33]. Такие растворы обычно обладают вязкостью, не препятствующей их практическому применению [3, 4].

Трипсин сохраняет активность по отношению к липидам в ДМСО [34]. Горячий ДМСО вызывает сверхусадку шерсти [35], он способен также извлекать кератин из птичьих перьев [36]. Имеются данные о том, что ДМСО более пригоден для сохранения клеток при низкой температуре, чем глицерин [37—40]. ДМСО как нетоксичный растворитель может с успехом применяться для внутривенных и внутрибрюшинных впрыскиваний водонерастворимых лекарственных средств [41].

Полярные и поляризуемые газы хорошо растворяются в ДМФА [2], ДМСО [4,33] и ДМАА [2]. Ацетилен, двуокись серы, двуокись

азота, аммиак, хлористый водород и бутадиен можно отделить от менее растворимых и менее полярных газов (например, этана, метана, азота, водорода и кислорода) пропусканием смесей через ДМФА, ДМАА или ДМСО.

Кислоты Льюиса, например трехфтористый бор, галогены, четыреххлористый кремний, хлорсульфоновая кислота, некоторые алкил- галогениды, треххлористый фосфор, хлорокись фосфора, двухлористая сера, хлорангидриды кислот и уксусный ангидрид энергично реагируют с амидами [21 и ДМСО [4, 33] с образованием растворимых аддуктов, которые в некоторых случаях представляют собой ценные промежуточные соединения [42]. Иногда реакция кислот Льюиса и ДМФА [3] или ДМСО [43] протекает бурно.

При повышенных температурах соединения, растворенные в апротонных полярных растворителях, могут претерпевать сольволиз, ионизацию, дегидратацию, циклизацию, а также окисление или восстановление. Следует иметь в виду, что органические соединения в большинстве случаев не изменяются в указанных растворителях только при температурах, не превышающих 100°, хотя муогие соединения сохраняются без изменений и при кипячении в высококипя- щих полярных апротонных растворителях [17].

Растворимость электролитов и сольватация ионов

Соли растворяются в растворителе только при условии сольватации ионной пары, сильной сольватации аниона, сольватации катиона и если «диссоциирующая или ионизирующая» способность растворителя (она обычно находит отражение в значении диэлектрической проницаемости) превосходит энергию кристаллической решетки соли.

Сольватация анионов

В связи с тем, что сольватация в апротонных полярных растворителях. практически происходит без участия водородных связей, анионы в них по сравнению с катионами значительно менее сольватированы [1]. Однако большие поляризуемые анионы сольватируются несколько больше, чем малые анионы.

В протонных растворителях анионы сильно сольватированы, так как возможно образование водородных связей; и в таких раст< ворителях анионы обычно более сольватированы, чем катионы, а малые анионы значительно больше сольватированы, чем большие анионы [1]. Кинетические [44] и спектроскопические 145] исследования анионов в смесях протонного и полярного апротонного растворителей показали, что образующиеся комплексы анионов с донорами водородных связей отличаются по составу от специфических комплексов 1 : 1 [46].

Сольватация катионов

Сольватация катионов служит основной причиной растворимости электролитов в полярных апротонных растворителях. Заугг [14] показал, что катионы сильно сольватированы в таких высокополярных растворителях со значительной электронной плотностью, локализованной на атоме кислорода, как ДМСО, ДМФА, SO2, ДМАА, 2-пиридоны, 2-пирролидоны, N-окиси пиридинов, окиси фосфорных соединений, тетраметилмочевина и другие замещенные амиды. Сирс и corp. [47] показали, что ионы натрия и калия сольватируются в ДМФА и ДМСО в сольводинамические комплексы, эквивалентные по размерам иону тетрапропиламмония; следовательно, наблюдается сильное взаимодействие ионов натрия и калия с растворителем.

Угельштадтисотр. [48] подчеркнули значение пространственных факторов для сольватации катионов. Экранирование атома кислорода основного характера частично объясняет уменьшение способности катиона к сольватации в ряду растворителей Н2О > СН3ОН > > СН3ОСН3 > С2Н5ОС2Н5. Некоторые двух- и трехатомные простые эфиры, например диглим, и некоторые циклические простые эфиры, например тетрагидрофуран, хорошо сольватируют катионы определенных размеров, главным образом потому, что атомы кислорода находятся в благоприятном положении для максимального взаимодействия с катионом. Можно полагать, что некоторые пиранозиды с аксиальными метоксильной или оксигруппой должны быть хорошими сольватирующими растворителями общего характера для катионов подходящего размера, например натрия [49]. Специфическая сольватация катионов растворителями, как лигандами, рассматривается ниже.

Катионы плохо сольватируются в таких, например, растворителях, как нитроалканы и алкилцианиды. Причина этого состоит в том, что, несмотря на высокий дипольный момент этих растворителей, в нитроалканах эффективный отрицательный заряд сильно делокализован, а в цианидах условия сольватации электронодонорным атомом неблагоприятны [1]. Было высказано предположение [1], что общая сольватация катионов уменьшается в ряду растворителей: ДМСО, ДМАА > ДМФА, SO2, Н2О > СН3СОСН3, сульфолан > СНзОН > CH3CN, CH3NO2>C6H5CN, С6Н5МО2. Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы этот ряд растворителей можно было считать достоверным.

Специфическое донорно-акцепторное взаимодействие между катионом и растворителем препятствует обобщению данных о сольватации катионов. Так, многие соли серебра лучше растворимы в ацетонитриле, чем в воде; иодистая медь растворяется в ацетонитриле и не растворяется в воде, так как ацетонитрил образует прочные комплексы с ионами серебра и закисной меди [50]. Актив-

ность иона серебра колеблется в широких пределах в зависимости от растворителя [511. Опубликованы многие исследования донорных свойств таких оснований Льюиса, как ДМФА, ДМАА [52], ДМСО и N-окись пиридина по отношению к катионам [10, 11, 53], фенолу [54, 55], сильным кислотам [33, 56], двуокиси серы, галогенам и смешанным галогенам [57], трехфтористому бору [56] и хло- рангидридам кислот [42]. Было установлено, что эти соединения энергично взаимодействуют, и были выделены некоторые аддукты [2, 4]. Определены различные термодинамические свойства таких кислотно-основных систем [55, 58], что позволяет оценить способность катиона к сольватации.

Соли лития образуют сольваты во многих полярных апротонных растворителях, например в ацетоне и ДМСО [61. Такие растворы чрезвычайно вязки [17]; из солей лития в ацетоне образуются ионные пары в высокой концентрации [121. Выделены сольваты иодида и бромида натрия с ДМФА, ДМСО, окисью триметилфосфина, N-окисью пиридина и ацетоном [59]. ДМСО образует устойчивые сольваты со многими соединениями переходных металлов, например с CuCl2, FeCh, СгС13, СоС12, MiBr2, и А1С13 [4, 6, 10, 11]/Почти во всех случаях атом кислорода выступает донором, исключение составляют комплексы Pd(II) — ДМСО, где донором служит атом серы [11 ]. Прочность связи сопоставима с соответствующими связями в аквопроизводных [10]. Основность катиона дихлор-бис-эти- лендиаминкобальта(Ш) по отношению к Со(Ш) уменьшается в ряду растворителей: Н2О > ДМСО > СН3ОН > ДМАА > ДМФА [60]. Электролиты часто растворяются с сильной диссоциацией на ионы во многих полярных апротонных растворителях при концентрации < 10-2 моль!л [1]. Ассоциация ионов влияет на поведение алек- тролитов при концентрации > 10-3 моль!л в полярных апротонных растворителях с диэлектрической проницаемостью < 30, например в ацетоне [12]. Полярные апротонные растворители позволяют выяснить различие в силе электролитов, в то время как протонные растворители нивелируют разницу в силе различных электролитов [1]. Хлористый литий представляет собой слабый электролит в ДМФА при 25° (К = 2,9 -10”2), бромистый калий и иодистый калий являются сильными электролитами в ДМФА [61 ].

Соли малых анионов (хлориды, фториды, гидроокиси) обычно значительно менее растворимы в полярных апротонных раствори, телях, чем соли больших анионов (например, иодиды, тиоцианаты и пикраты) [62]. Тетрафторборат нитрония устойчив, диссоциирован, хорошо растворим в тетраметиленсульфоне [63]. Соли закисной меди хорошо растворимы в N-метилпирролидоне [64]. Фтористый калий растворим приблизительно на 3 % в N-метилпирролидоне при 190—200° [65]. Такой раствор является одним из немногих источников сильно основного, сильно нуклеофильного, слабо сольватиро-

ванного и диссоциированного фторид-иона в практически приемлемой концентрации. Фтористый калий и фтористый цезий более пригодны для получения нуклеофильного фторид-иона в полярных апротонных растворителях, чем фтористый литий или фтористый натрий [65, 66]. В таких растворителях тетраалкиламмониевые соли относятся к наиболее растворимым электролитам, однако при нагревании солей с сильно основными анионами, например ОН- или F-, катион может распадаться на олефин и амин [67].

СКОРОСТЬ И МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙВ ПОЛЯРНЫХ АПРОТОННЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХ

Реакции с механизмами Sy 2 и Sy Аг

Анионы в полярных апротонных растворителях в большинстве случаев менее сольватированы, чем в протонных растворителях, Но в поляризуемом, заряженном, переходном состоянии проявляется тенденция к более или менее одинаковой сольватации обоими типами растворителей.

Из-за большого объема переходного состояния и рассредоточенности в нем заряда взаимодействие с протонными растворителями с образованием сильных водородных связей происходит в значительно меньшей степени, чем взаимодействие меньших по размеру анионов с этими растворителями. Вследствие этого бимолекулярные реакции анионов, протекающие через промежуточное образование большого поляризуемого активированного комплекса, содержащего этот анион, осуществляется в апротонных полярных растворителях гораздо быстрее, чем в протонных [12]. Некоторые примеры влияния водородных связей на скорость реакций нуклеофильного замещения в протонных растворителях приведены в табл. 2. При этом надо подчеркнуть следующее.

Скорость тормозящего влияния протонного растворителя возрастает с его способностью к образованию водородных связей. Особенно сильно тормозятся реакции с участием малых анионов (например, С1“, ОСНд, Ng), тогда как реакции больших поляризуемых анионов (например, пикратов, иодидов) меньше тормозятся при замене полярного апротонного растворителя на протонный [12, 62].

Влияние перехода от протонного к полярному апротонному растворителю на скорость реакции в общем случае одинаково для Sy2 и SyAr реакций диполь-ионного и ион-ионного взаимодействия [12], но реакции SN2 диполь-дипольного взаимодействия (например, пиридин или диметилсульфид с алкил галогенидами) гораздо менее чувствительны к изменению структуры растворителя, если только при этом не изменяется заметно диэлектрическая проницаемость и ионная сила [68, 69]. Эти данные подтверждают, что раз-

03^ СОио о ^ о° о5 °СОL о ® ооXО t-X g o’оя сх стУЙЯ я яz Я й = ‘о D —<X ID inX о 82 45 ^оZXЯ ° o'7зII< <gк чя я22 - о ^ ш&ООо X оX оZDXX о О ^X o’ .1с|«С§ 8 Т z Я о *2осоОо X оX иX ZюX оX о(X03со<пя я1°соО5§ о 2юг-Luо соLuоо X оX(XоQООО)оо я я о^ ло о о — .о лоо (XоX оX и—«ОXСОо як ч о23 я£-<““S5 sX ОXк ° NX < и ©CI ^2 ^х о1 <г Z + ><X иX оX о5кZ + Х# X о о Z еXОX о<х - — X о О“X X иО « ■ < + © KS- х« Ч« о „5 оСЗО?о+1 ОЕ ОЕ О^да ^ ок си о Ио сЗ сисм 4УобV)+ < С « 5 57 Ч Я. « л:45 Е см G) ^+ < <со03^ СОио о ^ о° о5 °СОL о ® ооXО t-X g o’оя сх стУЙЯ я яz Я й = ‘о D —<X ID inX о 82 45 ^оZXЯ ° o'7зII< <gк чя я22 - о ^ ш&ООо X оX оZDXX о О ^X o’ .1с|«С§ 8 Т z Я о *2осоОо X оX иX ZюX оX о(X03со<пя я1°соО5§ о 2юг-Luо соLuоо X оX(XоQООО)оо я я о^ ло о о — .о лоо (XоX оX и—«ОXСОо як ч о23 я£-<““S5 sX ОXк ° NX < и ©CI ^2 ^х о1 <г Z + ><X иX оX о5кZ + Х# X о о Z еXОX о<х - — X о О“X X иО « ■ < + © KS- х« Ч« о „5 оСЗО?о+1 ОЕ ОЕ О^да ^ ок си о Ио сЗ сисм 4УобV)+ < С « 5 57 Ч Я. « л:45 Е см G) ^+ < <соКонстанты скорости реакции й2 [(моль/л)"1сек-Ч н отношение скоростей SN2- и ^Аг-реакций HX+Y: = RY + X: в протонных и полярных апротонных растворителях при 0°Константы скорости реакции й2 [(моль/л)"1сек-Ч н отношение скоростей SN2- и ^Аг-реакций HX+Y: = RY + X: в протонных и полярных апротонных растворителях при 0°

03

^ СО

ио о ^ о

° о

5 °

СО

L о ® о

о

X

О t-

X g o’

о

я сх с

т

У

Й

Я я я

z Я й = ‘

о D —<

X ID in

X о 82 45 ^

о

Z

X

Я ° o'

7

з

II

< <

g

к ч

я я

2

2 - о ^ ш

&

О

О

о X о

X о

Z

D

X

X о О ^

X o’ .1

с

|«С§ 8 Т z Я о *2

о

со

О

о X о

X и

X Z

ю

X о

X о

(X

03

со

<п

я я

1°

со

О

5§ о 2

ю

г-

Lu

о со

Lu

о

о X о

X

(X

о

Q

ОО

О)

о

о я я о

^ л

о о о — .о л

о

о (X

о

X о

X и

—«

О

X

СО

о я

к ч о

2

3 я

£

-<

““S

5 s

X О

X

к ° N

X < и ©

CI ^

2 ^

х о

1 <г Z + ><

X и

X о

X о

5

к

Z + Х# X о о Z е

X

О

X о

<

х - — X о О

“X X и

О « ■ < + © KS- х« Ч« о „

5 о

СЗ

О?

о

+

1 О

Е О

Е О

^

да ^ о

к си о И

о сЗ си

см 4У

об

V)

+ < С « 5 57 Ч Я. « л:

45 Е см G) ^

+ < <

со

03

^ СО

ио о ^ о

° о

5 °

СО

L о ® о

о

X

О t-

X g o’

о

я сх с

т

У

Й

Я я я

z Я й = ‘

о D —<

X ID in

X о 82 45 ^

о

Z

X

Я ° o'

7

з

II

< <

g

к ч

я я

2

2 - о ^ ш

&

О

О

о X о

X о

Z

D

X

X о О ^

X o’ .1

с

|«С§ 8 Т z Я о *2

о

со

О

о X о

X и

X Z

ю

X о

X о

(X

03

со

<п

я я

1°

со

О

5§ о 2

ю

г-

Lu

о со

Lu

о

о X о

X

(X

о

Q

ОО

О)

о

о я я о

^ л

о о о — .о л

о

о (X

о

X о

X и

—«

О

X

СО

о я

к ч о

2

3 я

£

-<

““S

5 s

X О

X

к ° N

X < и ©

CI ^

2 ^

х о

1 <г Z + ><

X и

X о

X о

5

к

Z + Х# X о о Z е

X

О

X о

<

х - — X о О

“X X и

О « ■ < + © KS- х« Ч« о „

5 о

СЗ

О?

о

+

1 О

Е О

Е О

^

да ^ о

к си о И

о сЗ си

см 4У

об

V)

+ < С « 5 57 Ч Я. « л:

45 Е см G) ^

+ < <

со

Константы скорости реакции й2 [(моль/л)"1сек-Ч н отношение скоростей SN2- и ^Аг-реакций HX+Y: = RY + X: в протонных и полярных апротонных растворителях при 0°

Константы скорости реакции й2 [(моль/л)"1сек-Ч н отношение скоростей SN2- и ^Аг-реакций HX+Y: = RY + X: в протонных и полярных апротонных растворителях при 0°

личная сольватация анионов в начальной стадии, а не в переходном состоянии, главным образом влияет на кинетику реакций, рассматриваемых в табл. 2 [12].

Различная сольватация переходных состояний вызывает небольшие отклонения в отношении &2 апротонный//? 2 протонный растворитель в реакциях с 5^2 механизмом, проходящих с участием одинаковых нуклеофильных, но различных остающихся групп [12, 70]. Так, реакции с замещением атома иода по 5^2-механизму примерно в 50 раз более чувствительны к тормозящему эффекту замены полярного апротонного растворителя протонным, чем реакции с замещением атома хлора. Это объясняется тем, что в переходном состоянии хлор с частичным отрицательным зарядом более сольватирован, т. е. более стабилизован водородными связями, чем иод в аналогичном переходном состоянии. В реакциях SN Аг отношение k2 апро- тонный/^2 протонный растворитель остается одинаковым при замещении атомов фтора, хлора и иода на тиофенолят- и азид-ион [71 ]. Эти данные могут служить дальнейшим доказательством, что переходные состояния в реакциях SN2 и S^Ar существенно различны, т. е. что в реакциях с механизмом 5^2 стадия расщепления связей значительно резче выражена в переходном состоянии, чем в реакциях с механизмом SNAr.

В работах [73, 74] приводится следующий ряд нуклеофильно^ сти по отношению к атомам углерода, основанный на константах нуклеофильности, выведенных Свейном и Скоттом [72]: CN-> > I" > SCN > C6H5NH2 > Ng, Br~ > Cl- > F".

Этот ряд сохраняет силу лишь для анионов, сольватированных протонным растворителем, и зависит больше от сольватации малых анионов [12, 74, 75], чем от поляризуемости, основности по отношению к водороду или от способности приспособить валентные электроны к требованиям переходного состояния [73, 76]. Протонные растворители оказывают различное влияние [1 ] на этот ряд нуклеофильных реагентов, так как малые, слабо поляризуемые анионы больше стабилизируются при переходе от полярного апротонного растворителя к протонному. Таким образом, протонные растворители выравнивают основность по отношению к водороду, но позволяют различать нуклеофильность по отношению к атому углерода [77]. Скорость реакций 5^2 в случае нуклеофилов анионного характера возрастает в 10s — 107 раз при замене протонного растворителя полярным апротонным, тогда как скорость реакций нейтральных нуклеофилов [(CH3)2S, C5H5N] при такой замене мало меняется [1]. Следовательно, сопоставления, основанные на структуре или на типе заряда нуклеофильных агентов без учета характера растворителя, лишены смысла. Ряд нуклеофильных реагентов 1~> > SCN” > Вг~ > СП в протонных растворителях [72] часто рассматривается как строгое доказательство роли поляризуемости

в качестве фактора, определяющего нуклеофильность [73, 76]. Однако в полярных апротонных растворителях, когда поведение несольватированного аниона становится гораздо более ясным, ряд нуклеофильности приобретает следующий вид [12, 75]:

Cl-^Br->I->SCN-

Очевидно, необходима переоценка некоторых идей, касающихся нуклеофильности [76].

Хотя равновесие в полярных апротонных растворителях достигается гораздо скорее, чем в протонных растворителях константы равновесия реакций 5^2 одинаковы в обеих группах растворителей, если вступающие и замещаемые группы не отличаются по величине, поляризуемости и типу заряда. Однако константа равновесия реакции (1), в которой исходный нуклеофильный реагент, имеющий нейтральный характер,

СН3Вг + (CH3)2S ^ (CH3)3S+ + ВГ-(1)

превращается в канион, равна 0,003 при 100° в ДМАА и 17 в смеси метанол — вода с такой же диэлектрической проницаемостью [69]. Такой результат объясняется тем, что бромид-ион гораздо больше сольватирован в смеси метанол — вода, тогда как остальные компоненты реакции одинаково сольватируются и в ДМАА, и в смеси метанол — вода.

Протонные соединения при концентрации 1 моль/л незначительно снижают скорость реакции анион — диполь с механизмом Sn2 в полярных апротонных растворителях [44, 46, 78]. Молекулы протонного и полярного апротонного растворителей являются специфическими акцепторами водорода, в то время как анионы служат обычными акцепторами [44, 45]. Поскольку полярный апротонный растворитель преобладает в реакционной смеси, он успешно конкурирует с анионом во взаимодействии с протонными молекулами. Как показано в табл. 2, вода, часто содержащаяся в гигроскопичных [33] полярных апротонных растворителях, является очень слабым донором водорода для водородных связей, но фенол относится к сильным донорам в таком типичном полярном апротонном растворителе, как ДМАА [44].

Нуклеофильное замещение у ацетиленовогоатома углерода

Реакции типа (2) можно осуществить в диметилформамиде [79].

RC = СХ + R'S~ Т± RC“= С<—> RC = CSR'+Х~(2)

XSR'

В протонных растворителях промежуточное соединение образуется медленнее и скорее протонируется, чем теряет X,

Алкилирование амбидентных анионов

Корнблум и сотр. [801 показали, что вода, фенол и фторированные спирты способствуют С-алкилированию фенолята натрия, тогда как ДМФА и ДМСО благоприятствуют О-алкилированию. Способность атома кислорода в феноляте к образованию связи с атомом углерода снижается по двум причинам: 1) из-за ассоциации катиона с атомом кислорода в фенолят-ионе в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью и 2) из-за образования водородной связи с указанным атомом кислорода в растворителях, являющихся сильными донорами водорода. Атомы углерода в орто- и пара- положениях в фенолят-ионе, несущие частичный отрицательный заряд, приобретают резко выраженную способность конкурировать с атомом кислорода за электрофильный центр. Однако в апротонных растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью, например в ДМФА, ДМСО, атом кислорода в феноляте сравнительно «доступен» и поэтому значительно более реакционноспособен, чем атомы углерода в орто- или пара-положениях.

Реакции элиминирования а-галогёнированныхкетонов

Из а-галогенокетонов в полярных апротонных растворителях, содержащих ионы галогенидов или карбонатов, образуются олефины с почти количественным выходом [81 ]. Примеры таких реакций приведены в следующем разделе, здесь будет рассмотрен вопрос о механизме реакции [81, 82].

Обмен атомов галогенов в полярных апротонных растворителях протекает быстро [1, 12]. Поэтому было высказано предположение [12], что при вальденовском обращении может возникнуть наиболее, благоприятная «копланарная ориентация» вступающих и отщепляемых групп, водорода и растворителя для элиминирования в переходном состоянии Sn2 или из продуктов инверсии в полярных апротонных растворителях, содержащих нуклеофильные реагенты.

Баннетт [821 привел убедительные доводы [83] в пользу предположения, что кинетика этих реакций может удовлетворительно объясняться механизмом £2. Винстейн и сотр. [84], Кевилл и Кромвелл [85] и Элиел [86] предложили механизм, связанный с замещением и элиминированием. Согласно предложенному ими механизму реакции, частичная атака 5^2 на атом углерода ослабляет связь углерод—галоген, но нуклеофилу трудно приблизиться к вторичному или третичному атому углерода и завершить образование переходного состояния SN2 из-за пространственных эффектов. Будучи основанием в апротонных полярных растворителях, нуклеофил, а в некоторых случаях уходящая группа, направляется к наиболее 2—1314

протонизированному атому водорода, т. е. к протону, находящемуся в 6-положении; связывание последнего приводит к элиминированию уходящей группы (или нуклеофила) и образованию олефина в результате обычного £2-механизма [81].

В связи с рассмотрением механизма реакций элиминирования в полярных апротонных растворителях целесообразно остановиться на следующих реакциях. Дегидробромирование За-ацегокси-16а- дейтерий-17а-бромпрегнандиона-11,20 (III) действием, хлористого лития в ДМФА [87] ведет к образованию За-ацетокси-16-дейтерий- А16-прегнендиона-11,20 (IV). По-видимому, при этом происходит транс-Е2-процесс, так как эпимеризация III невозможна.

Шмитц и Джонсон [881 установили, что при действии карбоната кальция в ДМАА на 1а-дейтерий-2а-бромхолестанон-3 отщепляется аксиальный атом деитерия с образованием А^-холестона-З. При этом происходит цис-элиминирование с участием 2а-бромкетона по механизму, впервые предложенному Холишом [89], или же транс- диаксиальное элиминирование через стадию. изомеризации в 2^- бромкетон. Механизм реакции не заключается в /пранс-элиминиро- вании 2а-бромкетона или в цис-элиминировании 2р-бромкетона.

2-Бензил-2-бром-4,4-диметилтетралон-1 (V) под действием хлористого или бромистого тетраэтиламмония в ацетонитриле [90]

Н3С СН3

•СНгСвНб

Вг

V

превращается в 2-бензил-4,4-диметил-1-кето-1,4-дигидронафталин. Реакция протекает гораздо быстрее, чем можно было ожидать, исходя из того, что четвертичная аммониевая соль является единственным имеющимся электролитом, и при применении хлорида она идет быстрее, чем при применении бромида. Следовательно, на реак-

цию влияет основность аниона по отношению к атомам углерода или водорода.

Эти наблюдения не препятствуют установлению общего механизма элиминирования. Если связь отщепляемой группы слабее связи вступающей группы, то до перехвата любой из этих групп 0-протоном происходит цис-элиминирование. Если вступающая группа имеет более слабую связь с атомом углерода до перехвата а-прото- ном, происходит /пранс-элиминирование. В случае очень реакционноспособных а-галогенокетонов сам растворитель ведет себя как вступающая группа и вероятен процесс цис-элиминирования с участием более основной отщепляемой группы и 0-атома водорода.

КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ

Сила кислоть и основания

Полярные апротонные растворители позволяют дифференцировать, а протонные растворители выравнивают силу кислот АН [911. Так, электропроводность 10-3 М галогеноводородных кислот возрастает в отношении 1 : 20 : 60 для хлористого, бромистого и йодистого водорода в ацетонитриле [92]; в выравнивающем растворителе — метаноле различие в силе этих трех галогеноводородных кис* лот не превышает 100% [91]. Если А- малый анион, АН в полярном апротонном растворителе будет более слабой кислотой, чем в протонном растворителе со сравнимыми диэлектрической проницаемостью и основностью. Кольтгофф и corp. [93] пришли к выводу,- что при обсуждении вопроса- о неодинаковой силе кислот в различных растворителях следует принимать во внимание, помимо основного характера растворителя и его диэлектрической проницаемости, образование и диссоциацию ионных пар, а также степень сольвата* ции анионов. Соединения с водородными связями типа АН2 обычно образуются [91 ] в таких растворителях, как нитрометан [94], нитробензол [95] и ацетонитрил [93].

Кольтгофф и Редди [96 ] отметили заметное различие в свойствах кислот и оснований в воде и в основном полярном апротонном растворителе с высокой диэлектрической проницаемостью типа ДМСО. Константа автопротолиза ДМСО равна 5 -10~18, по основности ДМСО лишь немного превосходит воду [96], но является более слабой кислотой, чем вода (ср. табл. 4). Сила некоторых кислот, лишенных заряда, показывает, что они отличаются в этом отношении от воды. Константа диссоциации пикриновой кислоты в ДМСО в 500 раз выше, чем в воде, а константа Диссоциации бензойной кислоты в воде в 10е выше, чем в ДМСО. Кольтгофф и Редди [96] объясняют эти результаты необычной устойчивостью пикрат-иона в ДМСО, но не видят причину «аномально малой диссоциации» карбоновых кислот

в ДМСО. Хотя пикрат-ион может сильно сольватироваться электронодонорными растворителями, возможно другое объяснение, заключающееся в том, что карбоксилат-анионы необычным образом стабилизируются в воде гораздо в большей мере, чем в ДМСО, вследствие образования водородной связи с атомом, отрицательный заряд которого локализован на атомах кислорода; между тем пикрат-ион может одинаково сольватироваться как в ДМСО, так и в воде, поскольку отрицательный заряд сильно рассредоточен в ароматической системе, вследствие чего водородные связи с водой реализуются слабо [11. По-видимому, более правильно рассматривать карбоновые кислоты как необычно сильные в протонных растворителях из-за водородных связей с карбоксилат-анионом, а не как «аномально» слабые в полярных апротонных растворителях. Пикриновая кислота в ДМСО может быть более сильной кислотой ввиду того, что этот растворитель является более сильным основанием по отношению к водороду, чем вода.

Реакционная способность анионов по отношециюк водороду

Основность анионов в полярных апротонных растворителях следует рассматривать скорее как реакционную способность анионов по отношению к водороду, чем как силу основания или диссоциацию сопряженной кислоты аниона. Наиболее сильное основание, которое может существовать в воде, это, конечно, сольватированный ион гидроксила, но в полярных апротонных растворителях типа ДМСО или ДМФА возможны значительно более сильные основные системы. Указанные растворители представляют собой 'очень слабые кислоты, электролиты в этих растворителях умеренно диссоциированы, а анионы в иих обладают высокой свободной энергией, так как они слабо сольватированы. Процессы замещения с переходным состоянием с рассредоточенным или уменьшенным отрицательным зарядом (по сравнению с начальным состоянием) протекают в полярных апротонных растворителях гораздо быстрее, чем в протонных [12]. Замещение у водорода анионами не является исключением. В апротонных растворителях со сравнительно низкой диэлектрической проницаемостью (<25) свободная энергия анионного основания несколько понижена из-за агрегации с сопутствующим катионом, но в растворителях типа ДМСО могут существовать чрезвычайно реакционноспособные системы оснований.

Хотя анион в полярном апротонном растворителе представляет собой гораздо более сильное основание, чем в протонном растворителе, не следует ожидать, что реакция аниона с незаряженной кислотой [уравнение (3)] в полярном апротонном растворителе будет протекать с высокими выходами продуктов реакции. На равновесие

реакции (3) не может заметно влиять замена протонного растворителя полярным апротонным, так как оба аниона, и исходный и образующийся, в полярных апротонных растворителях являются более

Д-+ВН ^ АН 4 В- (3)

сильными основаниями. Однако, как и в случае многих органических реакций, быстро образуется термодинамически устойчивое производное В- (например, карбанион) или же вслед за этим происходит рацемизация ВН или обмен водорода на дейтерий, после чего может быть успешно использована повышенная скорость прямой и обратной реакции (3) в полярных апротонных растворителях.

В реакциях с участием частиц с различным зарядом, например при взаимодействии аниона с катионной кислотой [см. уравнение (4)1, замена протонного растворителя полярным апротонным благоприятствует прямой реакции больше, чем обратной, так как в результате такой замены анионные основания становятся более сильными, чем нейтральные основания в полярных апротонных растворителях. Так равновесие реакции (4) сильно смещается вправо в полярных апротонных растворителях. Равновесие реакции (1), которая является примером основности атома углерода, смещается, как и равновесие (4), с изменением природы растворителя

X-+R3NH+ ^ XH + R3N (4)

Основания алкоголятов в полярных апротонныхрастворителях

Крам и сотр. [13] установили, что катализируемый метилатом обмен водорода на дейтерий у атома углерода в «-положении к группам CN, CONR2 или COOR протекает в ДМСО в 10® раз скорее, чем в метаноле. Такое увеличение скорости реакции было объяснено [13] способностью метилат-иона сильно сольватироваться в метаноле; в ДМСО сольватация проявляется слабо, трет-Бутил ат калия в ДМСО замещает некоторые карбанионы в 1012 раз быстрее, чем метилат калия в метаноле [13, 97]. Крам и corp. [13, 97] отметили, что во многих органических реакциях расщепление связи углерод— водород является стадией, определяющей скорость реакции в целом, и предсказали, что скорость многих таких реакций можно значительно повысить, заменив обычные гидроксилсодержащие растворители на ДМСО (а также ДМФА, ДМАА, диметилсульфон и др.). Катализируемые основаниями реакции элиминирования (например, образование карбена, соединений типа дегидробензола, олефина, ацетилена), некоторые процессы конденсации и прототропные перегруппировки должны быть изучены с точки зрения возможности повышения скорости и выходов. Многие предположения

Реакции трет-бутилата калия <В-; и карбаниона натрийЬиметилсудьфинила <D-; Исходное соединение"

С3Н5СОСН3 (CgH5)2CH2 СвН5СН2С1 СдНбСНО CgHsCHO СвН5С1 СдН5С1 а-Пиколнн RCOCH3+R'COOR С8Н5С = СН СНзСН2Р+(СдН6)з

СН2 = С(СН3)СН2С2Н5

r2c=nnh2

H=NNHTs

CHsCCHzlgCH^SO^Hs

CgHHOTs

CgHnOTs [(СН3)2СН]25О

а б

в

d-/co2

CgHsCOCHzCOOH

110

B~/02

(СбН5)2СНОН

98

D~

транс-С^СН = CHC8H5

109

B-/30°

CgH5CH(OH)CH2SOCH3 б

109, 98

B~/60°

CgH5CH = CHSOCH36

98

D-

CgH5CH2SOCH3 8

109

B-

CgHsOC^g-mpsm

13

в-/о2 Г

а-Пиколиновая кислота

99

D"

RCOCHzCOR' + R'O-

205

d-/co2

CgH5C = ССООН

ПО

D-/(C6H5)2CO

(С6Н5)2С = СНСН3

109

b-

(СНз)2С = СНС2Н5

100

B-

R2CH2

104, 105

ОСНз Д

^^—он +^^^—СН20Н

228

B-

СН3(СН2)5СН = СН2 (24%)

111

Циклогексен

B-

CH3(CH2)eCH2OCtH9-/npem (67%)

111

B”

сн3сн=сн2

229

Основание

| Литература

Образующееся соединение а

Таблица 3 в ДМС0 при < 100°

д

Во всех случаях выхода более 50%.

При действии В- в ДМ'СО образуется более нуклеофильный D- Через промежуточный дегндробензол.

В ДМФА.

В N-метилпирролидоне при 180°.

]N|ох ° 8■С Я нн я

я Sa 9 05

X g я а

я о я я X 8 to

о S §

К to О 03 03

я о

и

g 9 а я я о

"я о ^ 28

to

я го

я«

го я«

Iя

3

Е я тэ о X я 2

Вго о я

б я я в X

2 х

О 2

го я е

я я«

Л) 03

X § 9 В го . я о 8 !■ в 2

я 2 го го

я .я о я

3

Й а 3*2 , я

Й Я Го-о Я го я я

2 § го т

8 .S'

оз

X

X в g в я»

5 8

§ СИ из 9 I я

I в

§ о я я оз я

я g я

я

л> 1 го я Sa

8 8 о §

S S 6D -

я о

о

О'» ^я

CD Я 00g

я о to я о ь

z •

3

и

a

Я

е

я—о

а

Z

X

X я

Z

X

я 5а

9 я

X g я

S X

03 Я g о

3 л я В X

и

§

2

8= 9 о я я

3

о> а СЛ а

8 я to о

2 ■8 я to я § я

и

X g

я Sa 9 я

X g я я я

В 2

В к

г л> X оз я я to в

2

я

5

я

я

Sa

§ тз р

*18 сзь “ О CD я й СЛ = я ~

ё

я to о я в

X -

p

S 5 О - s 2 § а

Н я н У Я У

го

IX

го Я

я 9 2

3 го я У

X

О' g to я

§2 я и

О-Е

§н^ X Р

о

х 03

О*о я

О' _

я

го пэ

2 го

го ®

Я *3 cog

я to

О я

X g.

и

9

9 %

сл м

“и

1

8

го я

я я я

Г я О 13 я я я п со ?

о\

to g

s

ё

я я § о

го

го я я о я я

я пз

я

К

я я 1 го

я я

я о

я к я го

о о я о

S' в. я я я

2,

3 я

03 to О

8

Sa s'

s У

Sa 2 Я у

s

я to ‘С

а

2

X g я я я

X о

3

я X я

я«

to я я л я

to

Ув

g^ у 5

Sa

I

S

я Е X § 2

§ я я о я«

О я ■я я

я в я В g ё 3 в я я X 9 о в я

я я

Igs

S го

я го

го х я

9

Ос

o $g

? s

8 я У

05

to я

S “

р§

10 го 2® " 3

8 ^

9 го

5

?i

5s

я о ш о

я я я я в 2 I

§ 05

3

л го

и

3

я

я

-с

§

3

ра'

я

а

а я Т) я

я У

я в я

8 g E

o. ^

3

ш

1

В я

g

я Sa У я о 8

я X

X я

X

2 л

го я я я я

9

Я

я у о в я to to § а

я о 5а Я Я ГО я Й

я

8

я я го я я я X

я

го я я в

Ox X

я 5а 9 05

X g я я

я

к я ■я я В X

X я го Sa о

ба у

Е я 2 я

я § 03

е | >?

я X

я

■я я

S о

§ я л го го X я го

” ю

X ? Я § я л го

о я« я в

я я

го

X fl ГО

to ” g ro S'” E*c

si§

3

9 g У я о

s

О =

Я я

•е 2 s 45

^* у 'oS

s Sh го

о

о Я ГО

P^o

я о я< я в го

л

W 03 to 0з

_ я Л Я ? в

я со о 2 5 я

Я X Я J я я

я

X

я ■о го

я

е

X

Я' 5

S'л.л 5 2 2

§ 8 §я о J * ? S

E

л

X в Sa 9 в

я я ш

S * я Я

S ^

О ю О ,я Я пэ пэ а о

р- я л

Я« to

3 го я

Е и 5 в

го я

го я

5

я

§ =

S л (Т Г) X S X

я пз

я в я 9

со I 5

я я я

3

3 Ох

я и я

■о о я со я I 5’ оз м о о\ (Т я to g я

и в

X я 2 я

я В X I 2 Я

я я в 03

я я

я

о

9 03

9

я

I

Л)

о я

2 S

я Е л -

<0

X S л>

to

у г-1 2 Го S со я Н Sa 00 д ? ¥ г-Е

СО Я

X

gg

§ в я я я я

о X 9 g я to S

В

я я

о Sa я

9 я ■я

я Sa to н

X g я я я

Е х

я

p

05 из

я

8

я

ill

-s 2 я

5а

9 05 Я 05

Я Я

Я

a S

Di - Й

У со я

8 шп

я К

я 5а Я

я “

§ 1 » 2 8 я 9§-8

2

2

я

Я «а .

2О-в

я

9

5 о

я я 8

я

я -о я 5 8

^ е

2 о Э г

S

X о

Й X с ю

юф'

ВиО~ /прет-бутиловым спиртом; во второй смеси снижение диэлектрической проницаемости способствует образованию менее реакционноспособных ионных пар.

Отщепление олефинов от окисей третичных аминов по методу Копа в ДМСО протекает вполне стереоспецифично (104] и в 106 раз скорее, чем в воде. Так, при нагревании окиси /прео-Ы^-диме- тил-З-фенил-2-бутиламина (VI) в ДМСО образуется 1{ыс-2-фенилбу- тен-2 (VII) [1041, это, вероятно, объясняется тем, что кислород N-окиси меньше сольватируется в полярном апротонном растворе и поэтому более реакционноспособен, чем в воде.

О—М(СН3)2

трео-СН3——1н—СН8 —> цис-СН3—С(С6Н5)=СН—СН3

VI

Триэтилфосфонацетат и этилат натрия в ДМФА является очень избирательным реагентом для воздействия на центральную боковую цепь в положении 3 3-кетостероидов. Из 3-холестанона при этом образуется ацетат 3-этилхолестанилидина с выходом 94%; получен только один изомер, карбонильные группы в положениях 6, 7 и 17 не затрагиваются [106].

Галогенид-ионы как основания

Фторид-ион представляет собой сильное основание, если он не стабилизован водородными связями; в ДМФА, ДМСО, сульфолане и N-метилпирролидоне фторид-ион связывает протон даже от первичных галогенидов с образованием олефинов [17, 65]. При нагревании в апротонных растворителях фтористый тетраэтиламмоний разлагается на этилен и фтористый водород [67]. Высокохлорирован- ные соединения с тремя или более атомами углерода при действии фтористого калия в полярных апротонных растворителях при высокой температуре подвергаются дехлорированию и дегидрохлорированию [65].

Карбанионы и гидрид натрия

Как показал Заугг и сотр. [107], основания, образующиеся при растворении гидрида натрия во многих полярных апротонных растворителях или в смеси последних с инертным растворителем, превращают соединения с активной метиленовой группой в соответствующие карбанионы. Эти карбанионы можно алкилировать действием подходящих алкилгалогенидов [108]. К числу полярных апротонных соединений, которые применялись в качестве растворителей

без добавок или в смеси с бензолом, относятся моноглим, ДМФА, ДМСО, М-метилпирролидон-2 и N.N-диметилэтиленмочевина; последние два соединения позволяют" получать алкилированные метиленовые соединения с максимальным выходом [108].

Кори и Чайковский [1091 показали, что гидрид натрия в ДМСО вызывает образование сильно основного и сильно нуклеофильного диметилсульфинил-аниона, который, по мнению Прайса и Уайтинга [ПО], принадлежит к числу наиболее ценных новых реагентов в органической химии последних лет. Его натриевая соль Na+-CH2SOCH3, так называемый димсилнатрий [ПО], в ДМСО эквивалентна щелочному раствору [Н-] = 30 или более [ПО]. Некоторые очень слабые кислоты (ср. табл. 4) можно быстро и легко титровать димсилнатрием в присутствии трифенилметана в качестве индикатора, дающего темно-красное окрашивание вследствие образования трифенилметилкарбаниона [ПО].

Таблица 4

Некоторые кислоты, протоиирующие, диметилсульфинил-анион в ДМСО [109, 110], и приближенные значения рКа ряда кислот в различных растворителях |230]

Кислота

РК« [230]

Кислота

рк„

СН3МО2

10

CH2(CN)2

—

Циклопентадиен

15

СН2(СООС^Н5)2

—

СН3ОН

16

Циклогексанон

.—

(СН3)2СО

20

Холестерин

—

Инден

21

C6H5CONH2

—

CgH6C = СН

21

c6h5nhnh2

—.

(CeH5)2NH

23

*-eHg)3CH

40

ДМСО

41

Димсилнатрий готовят р’астворением порошкообразного гидрида натрия в ДМСО при 65—70° в атмосфере азота при перемешивании в течение 45 мин. Реактив разлагается при температуре выше 80°; 2 М растворы можно сравнительно долго хранить при комнатной температуре, если не допускать попадания воздуха [109]. Анион CH3SOCH~ по отношению к углероду и водороду представляет собой основание, и поэтому в некоторых системах происходит замещение как у углерода, так и у водорода. Если надо избегать замещения у атома углерода, следует отдать предпочтение объемистому иону mpem-бутилата в ДМСО, так как этот реактив более реакционно-

способен по отношению к водороду, чем к атому углерода, испытывающему пространственные затруднения [1111, а по основности не отличается заметным образом от димсилнатрия. При применении /npem-бутилата в ДМСО в качестве основания замещение у первичного атома углерода конкурирует с процессом элиминирования, который становится преобладающим, если отщепляемая группа связана с вторичным или третичным атомом углерода [111 ].

Диметилсульфинил-анион имеет преимущества перед литийме- тилом или метилмагнийгалогенидом в реакциях типа (5). Эта реакция в настоящее время изучается [171.

NI

RX+-CH2SOCH3 -^ RCH2SOCH3+X- —> RCH3 (5) (X=Hal, Ts)

Некоторые реакции /пре/п-бутилат-иона и диметилсульфинил- карбаниона в полярных апротонных растворителях приведены в табл. 3. Во всех случаях выходы превышают 50%; реакции протекают легко при температуре ниже 100°, часто при комнатной температуре.

Реакционная способность сольватированногопротона

Серная кислота в сульфолане характеризуется более сильными кислотными свойствами, чем в воде [7). Пауэлл и Уайтинг допускают, что в системе вульфолан — HBF4 значения Но находятся в пределах от —4 до —8 [1121. Эти авторы установили, что транс- Д1-окталин под действием HBFt в смеси бензола и уксусной кислоты (1:2) превращается в Д-окталин. Протон в нитрометане очень активен [951, протонированный ацетонитрил рассматривается как «сверхкислота» [113]. Нейтральные индикаторы в ацетонитриле примерно в 104 раз более сильные основания, чем в воде, по отношению к незаряженным кислотам [1131.

ПОЛЯРНЫЕ АПРОТОННЫЕ РАСТВОРИТЕЛИ КАК СРЕДАДЛЯ СИНТЕЗА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

рителях; имеются и другие преимущества, например, если растворители легко смешиваются с водой, и можно легко выделить нерастворимые в воде продукты реакции. В этих растворителях реакционную смесь можно нагревать примерно до 250°; смесь полярных апротонных растворителей остается жидкой при температуре сухого льда, хотя, впрочем, растворимость исходных реагентов заметно падает при низкой температуре. ДМФА и ДМАА можно выделить из нейтральных водных растворов перегонкой, так как они не образуют азеотропных смесей.

В работе Фейнберга и сотр. [114] обсуждается вопрос об ионизирующей способности некоторых протонных и полярных апротонных растворителей.' Sjyl-ионизация в полярных апротонных растворителях не велика, так как обе ионизованные группы слабо сольватированы: анион из-за того, что не может образовывать водородные связи с растворителем, катион (ион карбония) из-за хорошо экранированного заряда. Однако механизм типа 5^4 допускается при замене хлора в комплексах платины(П) в ДМСО, нитрометане, ацетонитриле, ДМФА, ацетоне и этаноле [115]; трифенил метилхло- рид в значительной мере ионизирован в двуокиси серы, которая сильно сольватирует катионы [116].

Самым лучшим источником анионов для реакций в полярных апротонных растворителях могут, по-видимому, быть литиевые или тетралкиламмониевые соли, так как они очень хорошо растворимы. Преимущество четвертичных солей аммония состоит в том, что в некоторых случаях их можно применять без выделения; с другой стороны, при равном весе литиевых солей концентрация аниона окажется значительно более высокой. Хорошо перемешиваемые суспензии тщательно измельченных сухих натриевых или калиевых солей являются удовлетворительными источниками нуклеофилов при синтезе арил- и алкилфторидов в ДМФА, ДМСО и N-метилпир- ролидоне [65, 66], при получении четырехфтористой серы в ацетонитриле [117], алифатических нитрилов в ДМФА [118]. Если катион образует комплекс с растворителем, возможно получение раствора, содержащего значительные количества аниона, что наблюдается в растворах серебряных солей в ацетонитриле, закисных медных солей в ДМФА [119] или N-метилпирролидоне [64].

Небольшие количества воды мало влияют на апротонные свойства полярных апротонных растворителей [44]. ДМФА на резком прямом солнечном свету в заметной мере превращается в диметиламин [120]. Полярные апротонные растворители легко очистить пропусканием через молекулярные сита типа 5А [13, 114, 121].

Некоторые реакции, приведенные в табл. 5, заслуживают более подробного рассмотрения.

Реакции, которые целесообразно проводить в полярных апротонных растворителях8 Реакция: RX + CN- RCN + X"

RCN

X

Растворитель

Литература

Нитрилы и динитрилы алифатических кис-

Hal, CHgSOgO

ДМФА, ДМАА, ДМСО, СЛ

118, 147-150

лот

12, 192

Нитрилы ароматических кислот

Вт

ДМФА, МП

64, 119, 151

За-Цианохолестан

TsO

ДМФА, ДМСО

158

Реакция: RX + RaN- -* NRR^ + X-

NRR'

X

Растворитель

Литература

Производные фталевой кислоты

Hal

ДМФА, ДМАА

2, 160, 161, 193

Пространственно затрудненные N-алкиламиды

I

ДМФА

194

N-Алкилпурииы

Hal

ДМФА

195

N-Алкилуретаны

Br

ДМФА

196

N-Алкилнафтилимиды

Hal

ДМФА

197

10-Пропилфентиазин

Br

ДМФА

198

Алкилизоцианаты

Cl

ДМФА

199

Алкилнитраты

Hal

ДМФА, ДМАА, CH3CN

200

Реакция: RX + Nj -> ^Ng+X-

RNg '

X

Растворитель

Литература

Алкил- и а ри лаз иды

Hal

ДМФА, ДМАА, ДМСО

12,62

Азидостиролы

Hal

ДМФА

201

Азидоуглеводы

TsO

ДМФА

156

Холестерилазиды

TsO

ДМФА, ДМСО

157, 158

Прегненазиды

TsO

ДМСО

155

Реакция: RX4-Hal~->RHal4-X-

RHal

X

Растворитель

Литература

Алкил- и арилгалогеииды

Ароматические галогенонитросоединения

2-Фторпиридины

Полифторсоединения

За-Галогенохолестаны

17а-Г алогенотестостероны

sf4

Фторолефины

CF3SCI

Рег

Hal

Hal

Cl

Cl

TsO

TsO

Cl

Cl

Cl

!кция: R3C~ + R'X -> R3C1

Полярный апротонный

ДМФА, ДМСО, СН3СМ,

СЛ, ДМС

ДМФА, ДМСО

МП

МП, ДМФА, ДМСО

МП, ДМФА, ДМСО

CH3CN, СЛ

(СН3)2СО, HCONH2

СЛ, CH3CN

г+х-

12, 62

142, 139

139

65

158

158

117, 202

141

140, 203

RaCR'

X

RsC-

Растворитель

Литература

Алкины

Алкилмалононитрил

Алкилированные соединения с активной метиленовой группой

Симметричные Р-дикетоны

Br Hal Hal

OCH3

HC = C" -CH(CN)2 R3C-

RCOCHa

ДМФА, ДМАА, ДМСО

ДМСО

ДМФА, ДМСО, N-окиси, Р-окиси

ДМСО

123, 204

227

107, 108, 126,

ПО, 195

205

Продолжение табл. 5

Реакция: RX + R'0_->R0R'4-X~

ROR'

X

Растворитель

Литература

Диариловые эфиры

F

ДМФА, ДМСО

45, 69

Арилалкиловые эфиры

F, Вг

ДМСО, ДМФА, ДМАА

45, 206

Диалкиловые эфиры

Hal

ДМФА, ДМСО

17, 78

Алкилгликозиды

Hal

ДМФА

163

а-Алкокси-у-лактоны

Hal

ДМФА

207

Алкиловые эфиры целлюлозы

I

ДМФА

208

Сложные эфиры углеводов

OR

ДМСО

209, 210

Ацетаты стероидов

TsO

МП

158

Бензиловые эфиры

Cl

ДМФА, ДМСО

211

Бензоаты альдоз

TsO

ДМФА

212

Эфиры альдитола

Hal

ДМФА

213

Реакция: RX + R'S~->RSR'4-X~

RSR'

X

Растворитель

Литература

Диарилтиоэфиры

С1

ДМФА, ДМСО

69

Арилалкилтиоэфиры

Hal

ДМФА, ДМСО

45

Арил- и алкилтиоциаиаты

Hal

ДМФА

12, 62

Ацетиленовые тиоэфиры

Hal

ДМФА

79.

Бензиловые тиоэфиры

TsO

ДМФА

167

Тиоуглеводы -

TsO

ДМФА, ацетон

164, 165

Пиридиновые тиоэфиры

NO2

ДМФА

214

Перфторалкилсульфиды и дисульфиды

TsO

ДМСО

215

Алкилтиопурины

Cl

ДМФА

162

2-Галогеиоацетаты изотиомочевины

Hal

ДМФА

216, 217

Реакции присоединения

Полученные соединения

Исходные реагенты

Растворитель

Литература

трис-Карбаматы

Целлюлоза + RNCO

ДМФА

218

Полимеры

ci-+ch2=chcn

ДМФА

. 145

5-Замещенные тетразолы

Ng + RCN

ДМФА, ДМСО

219

Вииилсульфиды

RS- + RC=CR

ДМФА

220

Полиамиды

CN-+RNCO

ДМФА, ДМАА

146

Пурин-8-тиолы

CS2+Диаминопирими-

ДМФА

221

дииы

Беизотиадиазолы

SO2+о-Феиилендиамин

ДМФА

222

Фторалкилиодиды

KF +12+Фторолефии

CH3CN

223

Ацетиленовые карбоновые кислоты

RC = C^-pCOg

ДМСО

110

Эпоксисоединения

(CH3)2SOCH3- +r2co

ДМСО

224

Циклопропаны

(CH3)2SOCH5 +a, P-He-

ДМСО

224

насыщенный кетон

Ацетиленовые карбинолы

HC= C-+R2CO

ДМСО

225

Цианодитиоформиаты

cn-+cs2

ДМФА

226

а Принятые сокращения: ДМФА — диметилформамид; ДМАА — днметнлацетамид; ДМСО — диметилсульфоксид; ДМС — диметил- сульфои; СЛ — сульфолан; МП — Ы-метил-2-пирролидон; Ts — п-толуолсульфонил.

Алкилирование карбанионов: R3C“ + R'X -*- CR3R' + X

Карбанионы можно получить из слабо кислотных углеводородов действием сильных оснований — гидрида натрия в ДМФА [1Q7, 1081 или «димсилнатрия» NaCH2SOCH3 в ДМСО [109, 1101. В отсутствие кислорода карбанионы сравнительно устойчивы в указанных очень слабо кислотных растворителях.

При алкилировании енолятов [1221, ацетилидов [1231 и других карбанионов [124, 1251 в инертном растворителе, например бензоле, ксилоле, диоксане или тетрагидрофуране, наблюдается поразительное ускорение реакции и повышение выходов при добавлении некоторого количества полярного апротонного растворителя. Заугг и сотр. [14, 1081 полагают, что добавка разрушает ионные агрегаты, которые образуются в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью, с высвобождением очень слабо сольватированных реакционноспособных анионов. В качестве добавок пригодны только растворители, которые хорошо сольватируют катионы (т. е. молекулы с высокой л-электронной плотностью, предпочтительно на атоме кислорода) [141; протонные растворители непригодны, так как они протонируют карбанионы. Из изученных добавок лучшими оказались диметилсульфоксид, «третичные» амиды и окиси фосфорных, сернистых и азотистых соединений [108]. Опубликованы результаты некоторых кинетических исследований [126].

Полярные апротонные растворители не единственные эффективные добавки при алкилировании. Анионы енолов гладко алкилируются в моно- и диэтиленгликоле [127] и гораздо быстрее в диме- тилформамиде и диметилсульфоксиде, чем в бензоле [1261, вероятно, потому, что в этих растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью ионные пары не образуются, а карбанионы, хотя и устойчивы, слабо сольватированы (следовательно, мало активны). Приведенная ниже реакция протекает на 75% в течение 3 мин в диметиловом эфире диэтиленгликоля, тогда как в эфире для этого требуется 234 час [127].

C2Hsa4NaCOC6Hs+C2H5Br —> CH(C2H5)2COCeHa + NaBr

Дегидрогалогенирование: В: + RCH2CH(R')X -»■ RCH == CHR' + ВН+ + X-

Вопрос о механизме реакции дегидрогалогенирования в полярных апротонных растворителях уже обсуждался в предыдущем разделе. Галогенид-цоны в полярных апротонных растворителях обладают сильными как основными, так и нуклеофильными свойствами; многие полярные апротонные растворители, например ДМФА, ДМСО, сильно сольватируют катионы и выступают как

акцепторы водорода. Галогенид-ион основного характера облегчает элиминирование по механизму £2; образование водородных связей типа H-Halj, (ДМФА)2Н+ и ДМФА-HHal, например в ДМФА, препятствует обратному присоединению протона к образовавшемуся олефину. По этим соображениям галогенид-ионы в ДМФА, ДМСО и ацетоне являются хорошими дегидрогалогенирующими агентами.

Голыш [89] одним из первых применил галогенид-ионы в ДМФА для получения олефинов, в частности в синтезе ацетата кортизона методом дегидрохлорирования действием хлористого лития в ДМФА. Он установил, что раствор хлористого лития в ДМФА и формамиде (протонном растворителе) не обладает дегидрогалогенирующими свойствами. В качестве других примеров можно указать дегидробромирование производных кафестола бромистым литием в ДМФА [1281, образование двойной связи в положении А14 из 17а-бром- эстрона-16 под действием хлористого лития в ДМФА [1291, образование А2- и А3-ментенов из ментилтозилатов в ДМСО, гексаметилфосфамиде \ ДМФА [130]. Как показали Гутарел и corp. [131 ], из Зр-тозилоксихолестена-5 (VIII) в ДМСО образуется немного холестерина и несколько других соединений, некоторые из которых приведены на схеме; их вы ^висит от примененного основания.

Высказано предположение, что холестадиен-3,5 (IX) образуется в результате транс-диаксиального элиминирования.

Так называемом гексаметаполе.— Прим, перев-. 3—1314

При действии карбоната кальция в ДМАА на 1,4-дибром-5а- холестанон-3 образуется холестадиен-1,4-он-3 [132]. Розиг, Джефрис и Уайт [133] ввели три атома брома в дитерпеноидное производное метиловый эфир 3-оксо-19-норбейерановой-17 кислоты (XII). Обработка трибромида в течение 18 час бромистым-литием в ДМФА при 100° привела к получению триена (XIII) с прекрасным выходом

,За-Ацетокси-20-бромбиснорхоланаль-22 был подвергнут дегидробромированию действием ДМФА и хлористого лития [134]; Зр- ацетокси-20-бром-5а-хлорбиснорхоланаль-22 избирательно дегидро- бромируется в одном ДМФА, а при прибавлении хлористого лития отщепляются как хлористый, так и бромистый водород [135]. Можно применять и другие галогениды металлов, к числу эффективных растворителей относится также диметилацетамид [1361. Дегидрогалогенирование 2-хлор-2-метилциклогексанона хлористым литием в ДМФА описано в «Синтезах органических препаратов» [137]. Элиминирование йодистого водорода из иодида

c2f5ch2cf2i —> c2f6ch=cf2+hi

в диметилформамиде или диметилсульфоксиде при действии L1C1, KF, NaBr, IC1, KSH, NaCN, NaNO2 или NaSC6H5 в качестве основания или нуклеофильного реагента протекает гладко и с высокими выходами [138]. Наиболее эффективны соли галогенидов, так как они не реагируют с образующимся гептафторпропиленом и не замещают атомов фтора в винильном положении.

Фтористые соединения: RX + F~ —> RF + Х~

Фторид-ион в полярных апротонных растворителях характеризуется сильными нуклеофильными и основными свойствами [1, 65]. Реакция элиминирования конкурирует с замещением фторид-ионом, что не наблюдается при синтезе соединений, не способных к элиминированию, например при получении CH3F[17], SF4[117], ArF[66, 139], CF2 = CC1CF3[67] и CF3SC1[14O] из соответствующих хлоридов, бромидов, иодидов или нитросоединений. Реакции обмена чувствительны к влаге и не происходят в гидроксилсодержащих растворителях [66].

Фториды металлов растворимы в формамиде; фторид-ион в формамиде является сильно нуклеофильным [67, 141]. Хотя формамид принадлежит к протонным растворителям, он представляет собой более слабый донор водорода, чем гидроксильные растворители [12, 62], поэтому фторид-ион менее сольватирован и, следовательно, более реакционноспособен в формамиде, чем в воде.

Влияние растворителя и сопутствующего катиона на обмен фторидов изучены Фингером и сотр. [66, 139, 142] и Туллоком и Коф- маном [143]. Фтористый натрий обычно неэффективен, но фтористый калий в N-метил пирролидоне [65] или в диметилсульфо не [142] при хорошем перемешивании вполне пригоден для введения фтора обменной реакцией.

Мейнард [65] получил высокофторированные соединения из высокохлорированных соединений с тремя и более атомами углерода действием сухого фтористого калия в полярных апротонных растворителях при 200°. При этом в качестве удобных растворителей были использованы N-метилпирролидон и диметилсульфон, но могут также применяться ДМФА, формамид, сульфолан и этиленкарбонат. Диглим, ацетонитрил И нитробензол оказались неэффективными растворителями. Реакция не всегда сводится к простому замещению атомов хлора. На начальных стадиях происходит дехлорирование и дегидрохлорирование исходного соединения, за этим часто следует присоединение фтористого водорода; таким образом замещаются все атомы хлора, за исключением атомов хлора, испытывающих сильные пространственные затруднения. Реакции можно проводить. в стеклянных сосудах. Обменной реакцией с фтористым калием в N-метилпирролидоне при 200° получены следующие соединения (в скобках указан выход в процентах).

б) С6С16 * С6С13Р3 (23%)4-С6С12р4 (34%)б) С6С16 * С6С13Р3 (23%)4-С6С12р4 (34%)а) СНз№)6СН2С1 -^ СН3(СН2)6СН2Р (80%)

б) С6С16 * С6С13Р3 (23%)4-С6С12р4 (34%)

б) С6С16 * С6С13Р3 (23%)4-С6С12р4 (34%)

С12Р2

г) СС13СС12СС13 —> СР3СС12СР3+СРзСНС1СР3-|-СРзСН2СР3 60%

f2 f2

ci,Aci f/V

е)е)aiHL - jyF '-°*

е)

е)

X X

CC14 -» CHC13 (53%)

CHC12CC13 -^ CCI2=CC12 (65%)

и) CC12=CC1CC1 = CC12 —* CF3CH=CFCF3 (цис- и транс-форм^1) (65%)

Анионная полимеризация

Винильные соединения полимеризуются в присутствии сильных оснований (В-), цепь растет в отсутствие протонодонорных растворителей. Процессы полимеризации с участием скорее анионов, чем свободных радикалов, включают следующие стадии:

Инициирование: В- + СН2=СНХ —> ВСН2СНХ~

Рост цепи:ВСН2СНХ-+СН2=СНХ —- ВСН2СНХСН^СНХ-

Обрыв цепи:В(СН2СНХ)ПСН2СНХ~+Н+ —* В(СН2СНХ)„СН2СН2Х

Неудивительно, что полярные апротонные растворители являются лучшей средой для анионной полимеризации. Они не могут быть донорами протонов; исходные и образующиеся соединения растворимы в них, стадия роста цепи протекает быстро; карбанионы слабо сольватированы, не находятся в ионной паре, и поэтому высоко реакционноспособны; обычные инициаторы [хлорид- и цианид-ионы (В")] в таких растворителях обладают основными и нуклеофильными свойствами. К числу хорошо известных примеров такого рода [144] относятся получение орлона из акрилонитрила в диметилфор- мамиде, сульфолане или а-метокси-И,И-диметил ацетамиде с цианид- ионом в качестве инициатора и получение продукта сополимеризации хлористого винила и акрилонитрила в ацетоне в присутствии хлорида или цианида в качестве инициатора.

Бамфорд и сотр. [145] установили, что акрилонитрил полимеризуется в диметилформамиде при инициировании хлоридом, нитратом или перхлоратом лития (эффективность падает в приведенной последовательности). Хлорная кислота подавляет полимеризацию. Инициаторы и анионы, участвующие в росте цепи, обладают в диметилформамиде сильными нуклеофильными свойствами в отсутствие доноров водородных связей.

Высокомолекулярные соединения типа полиамидов лучше всего получать при низких температурах. Шашуа и сотр. [146] предло-

жили следующую схему полимеризации изоцианатов: Инициирование: RNCO + B- —* N~RCOB

Рост цепи:BCONR~+RNCO —> BCONRCONR-

BCO(NRCO)nNR-^ RNос'' ''co

RN NR^co^

Обрыв цепи:BCO(NRCO)nNR~+H+ -* BCO(NRCO)„NHR

При низкой температуре (—50°) образуется требуемый линейный полимер, при повышенной температуре получается только циклический тример — эфир изоциануровой кислоты. Применение диме- тилформамида и его смесей с диметил ацетамидом или диглимом в присутствии цианида натрия или натрийнафталида в качестве инициатора приводит к получению полимера с высокими выходами, В указанных растворителях полимеризация протекает и при низкой температуре, вероятно вследствие высокой нуклеофильности инициаторов и промежуточного соединения BCONR". Как и можно было ожидать, формамид, поскольку он протонный растворитель, препятствует полимеризации, а кислоты вызывают обрыв цепи.

Нитрилы: RX + CN~ —» RCN + X”

Цианид-ион реагирует с иодистым метилом в диметилформамиде более чем в.5-105 раз скорее, чем в воде [12]. Первичные и вторичные алкилгалогениды [147] или метансульфонаты [1181 и, вероятно, также и-толуолсульфонаты реагируют быстро и гладко с цианидами щелочных металлов в диметилсульфоксиде [148, 149], диметилформамиде [148], диметил ацетамиде [150], сульфолане [147] и диметилсульфолане [147] с образованием нитрилов (выход 60—90%). Реакция тщательно изучена Фридманом и Шехтером [147]; изоцианиды в процессе реакции не образуются, даже неопентил- и неофил- галогениды реагируют без перегруппировки, из трет-бутил хлорида образуется только изобутилен, что показывает, как трудно вводить трет-бучильные соединения в реакции с S№2-механизмом. Вместо цианистого калия лучше применять цианистый натрий, так как он более растворим; диметилсульфоксид растворяет цианистый натрий лучше, чем другие- полярные апротонные растворители. Однако применение взвесей цианидов щелочных металлов в менее ионизирующих полярных апротонных растворителях, например в ДМФА, приводит к получению нитрилов с хорошими выходами

[118]. Ароматические нитрилы можно получать с высоким выходом из соответствующих бромидов с применением цианида закисной меди в ДМФА [119], ДМСО [151] или N-метилпирролидоне [64].

Синтез нитросоединений: RX + NO~—»RNO2 + Х“

Как показали Корнблум и сотр. [152], из нитрит-ионов и 1- иодоктана в ДМФА через 2,5 час при комнатной температуре образуется 1-нитрооктан с выходом 57%; в этаноле выход лишь 39% и даже через 108 час остается 5% неизмененного иодоктана. Указанные авторы установили [153], что флороглюцин (очень склонный к образованию водородных связей) заметно понижает скорость реакции, а в некоторых случаях полностью ее подавляет. Скорость реакции в диметилсульфоксиде и в нитрометане такая же, как в ДМФА, и поддается измерению при —20°; при этом образуются •нитросоединения, а не изомерные нитриты.

Поскольку нитрит-ион в полярных апротонных растворителях представляет собой сильное основание, возможен отрыв подвижных атомов водорода, содержащихся в образующемся нитросбединении, например [154]:

CeH5CH2NO2 + NO2 —> C6H5CH-NO2+HNO2 —» С6Н5СООН

Из mpem-бутильных соединений образуется изобутилен [152].

Нитрит лития является наиболее растворимым нитритом щелочных металлов; нитрит натрия растворим в диметилсульфоксиде и лучше, чем нитрит калия, растворим в диметилформамиде. Выходы в первом из указанных растворителей несколько ниже, чем в последнем [153].

Некоторые сильно взрывчатые нитро- и динитроалканы, как и нитроэтилен, могут быть, несомненно, получены реакцией алкил- галогенидов с нитритом. Некоторые реакции с механизмом S^Ar легко протекают в ДМСО или ДМФА, например:

4-NO2C6H4F+NOj —> 4-NO2C6H4NO2+F-, но opmo-замещенные арилгалогениды при действии нитрит-ионов в ДМФА превращаются в фенолы [17].

Синтез галогеноидных соединений: RX + Hal- ^ RHal + X- или ArX + Hal" ArHal + X- (Hal = F, Cl, Br, I, SCN, Ns)

5^2-Реакции йодистого метила в полярных апротонных растворителях протекают с фторид-ионом примерно в 107 раз, с хлорид- ионом в 106 раз, с бромид- и азид-ионами в 5-104 раз, с тиоцианат- ионом в 102 раз скорее, чем в воде или спиртах [1, 12].

Поэтому с учетом условий, благоприятствующих растворимости, обмен атомов галогенов обычно вполне успешно осуществляется в полярных апротонных растворителях, если только термодинамические факторы способствуют реакции [77 ]. Основность по отношению к атому углерода в отличие от нуклеофильности по отношению к атому углерода в полярных апротонных растворителях [17, 77] соответствует ряду: Ng > F~ > С1~, SCN“ > Вг~ > I-; другими словами, иодид-ион замещается у атомов углерода в ароматическом кольце и у насыщенного атома углерода всеми галогеноидными (псевдогалогенными) ионами. Реакции алкилиодидов с механизмом SN2 протекают быстрее, чем такие же реакции других алкилгало- генидов, и наиболее чувствительны к замене протонного растворителя полярным апротонным [12]. Иодид и тозилат относятся к числу групп, которые наиболее легко замещаются при алкилировании.

Катализируемое медью(1) замещение галогена в ароматическом ряду анионами, включая другие атомы галогенов, протекает гладко в ДМФА, ДМСО и N-метилпирролидоне при ПО—180° [151 ] и часто с почти количественными выходами. Механизм реакции может быть свободно-радикальным и, несомненно, не сводится просто к механизму SnAt.

Замещение азид-ионом в ДМФА или ДМСО по механизму SN2 представляет собой удобный метод перехода от спирта к первичному амину с обращением конфигурации [1551:

TsClNs LiAlH4

ROH» ROTs RN3* RNH2

Этот метод был использован для получения аминосахаров [156] и стероидных алкалоидов — галофилламина и холамина [155]. При реакции 3-тозилата А5-прегнена с азидом натрия в метаноле образуется Зр-азид и изостероидное производное, а в ДМСО при 80° — исключительно За-азид [155]. Из Зр-тозилхолестена-5 и азида натрия в ДМСО или ДМФА получен с выходом 16% За-азидохолес- тен-5, выделены также Зр-азидо- и изостероидное производные, образующиеся, вероятно, по 5№1-механизму [157].

Хенбест и Джексон [158] применили апротонные растворители для введения галогеноидных ионов в стероиды в положение С3 и С17. Так, из n-толуолсульфоната Зр-холестанола и нуклеофильных реагентов (CN-, Ng, Вг-, С1~, СНзСОО-) в N-метилпирролидоне, метил- этилкетоне, ДМФА и ДМСО получены За-замещенные холестаны с выходом выше 70%. Изомерный Зос-тозилат замещается труднее, однако выход Зр-замещенных холестанов может достигать 50%. При этом пространственная перегруппировка у С17 затруднена, и из тозилата тестостерона получены 17а-азидо-, бром-, хлор- и фтор- производные. Во всех случаях выходы намного выше, чем в протонных растворителях; обычно отдают предпочтение N-метилпирроли-

дону в качестве растворителя. Растворители амидного строения и ДМСО способствуют как элиминированию, так и замещению; поэтому в случае соединений, склонных к легкому элиминированию (например, тестостеронов) рекомендуется в качестве растворителя применять метилэтилкетон.

Легкость образования алкил- и арилазидов при реакции с азидом натрия в ДМФА по механизму SN2 [12, 62] расширяет сферу применения реакций азидов; например, фотолиз азидов с успехом использован Бартоном в синтезе конессина [169].

Фталимидный синтез

В 1950 г. была опубликована первая работа, посвященная фталимидному синтезу [1601, а в 1959 г. синтез фталимидопроизводных по Габриэлю в диметилформамиде был уже подробно изучен [2]. 1,4-Дифталимидобутан, использованный для получения путресцина, можно синтезировать из 1,4-дихлорбутана в ДМФА (содержащем поташ для образования фталимида калия) с выходом 88%, в бензиловом спирте с выходом 47%, в этиленгликоле с выходом 51% и в ксилоле с выходом 22%. При применении ДМФА возможно понижение температуры реакции, образующиеся соединения можно легко выделить выливанием смеси в воду [161].

Синтез соединений, содержащих кислород и серу

В ДМФА в присутствии поташа 6-меркаптопурин реагирует с алкил галогенидами значительно скорее, чем в водной среде; растворитель способствует образованию реакционноспособного тио-аниона [162]. Алкилирование направлено исключительно к атому серы; выходы высоки. В определенных условиях в полярных апротонных растворителях легко происходит N-алкилирование имидазольного кольца пуринов [162].

Алкилгалогениды быстро и гладко реагируют с натриевой солью сахарина в ДМФА с образованием алкильного производного сахарина [1631; в протонных растворителях или в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью выходы низки. Быстрым взаимодействием типа RSe” + R'l ->- RSeR' + I - в ДМФА или ДМСО синтезированы с высокими выходами многие алкиларил-, диалкил- и диариловые эфиры, сульфиды и селениды [17, 45].

В ДМФА можно получить эфиры целлюлозы высокой степени чистоты. Из многих предложенных объяснений одно заключается В том, что указанный растворитель затрудняет образование водородных связей между цепями целлюлозы, что облегчает более быстрое проникновение реагентов в зону реакции [28]. Такие представления согласуются с наблюдениями о способности ДМФА выступать в роли

хорошего акцептора водорода [54]. Такие полярные апротонные растворители, как ДМФА, ДМАА и ДМСО, будучи хорошими акцепторами водорода, могут найти применение при изучении других сложных систем с водородными связями.

Тиопиранозы с атомами серы в цикле получены из тозилатов пиранозы взаимодействием (механизм SN2) с тиоцианатом калия в ацетоне [164], с тиосульфатом натрия в ДМФА или с тиолаце- татом калия в ДМФА [165].

Последовательность реакций, ведущих к замещению гидроксила атомом водорода

TsCl-SCH2CeHBNi

ROH> ROTs> RSCHgCgHg ~> RH+CgHgCHg

[1661, позволяет получать углеводород, соответствующий изучаемому спирту, что бывает полезным при установлении строения. Вторую стадию можно в ДМФА провести с большим успехом, чем в протонных растворителях типа метанола или этиленгликоля [167]. Приведенная ниже схема иллюстрирует применение этой реакции [168].

При взаимодействии избытка бензилмеркаптида натрия в ДМФА с производным 16а-каурана (XIV) в течение 5 час при 100° в атмосфере азота образуется с выходом 97% дитиоэфир. Эту стадию не следу-’ ет проводить в спиртах даже при высокой температуре. Обработка дитиоэфира никелем Ренея ведет к получению 16а-каурана. Тозилат (XV), очень устойчивый к гидролизу в обычных условиях, легко омылить в соединение XVI, нагревая при 100° с 10%-ным раствором едкого кали в ДМСО, содержащем 8% воды [168].

Многие карбоновые кислоты можно этерифицировать, действуя избытком йодистого метила и бикарбоната натрия в ДМАА при ком-

натной температуре. Таким путем можно получать более чистые метиловые эфиры кислот, чем при применении диазометана или диметилсульфата [169].

ПОЛЯРНЫЕ АПРОТОННЫЕ РАСТВОРИТЕЛИ КАК РЕАГЕНТЫ

Описано много реакций, в которых полярные апротонные растворители не только служат реакционной средой, но играют более активную роль.

Дегидратация

При нагревании 1,4-диолов в ДМСО при 150° образуются производные тетрагидрофурана с отличными выходами [170]. Эта реакция была использована для установления строения дитерпеновой кислоты, которая после гидрйрования в соединение XVII нагреванием в ДМСО в течение 18 час при 155° была превращена с выходом в 75% в кислоту XVIII, принадлежащую к числу полиальтовых кислот [168].

Комплекс серного ангидрида с ДМФА представляет собой очень эффективный реагент для дегидратации с образованием циклических соединений [171], например для синтеза 1,3,4-оксадиазолов [172]:

ооR—R—ОNH-6ОNH-6N —NN —NЗОз-ДМФА ю' 100°, 2 часЗОз-ДМФА ю' 100°, 2 час(90%)(90%)

о

о

R—

R—

О

NH-6

О

NH-6

N —N

N —N

ЗОз-ДМФА ю' 100°, 2 час

ЗОз-ДМФА ю' 100°, 2 час

(90%)

(90%)

Из вторичных и третичных бензиловых спиртов, а также из третичных алифатических спиртов можно нагреванием в ДМСО при 160—185° в течение 9—16 час получить соответствующие олефины с выходами 70—85% [173]. При нагревании указанных спиртов в отсутствие растворителя олефины нс образуются. В процессе реакции в качестве промежуточного соединения образуется сольватированный ион карбония или же происходит замещение и элиминирование, подобно тому как это наблюдается при дегидрогалогенировании в полярных апротонных растворителях. Циклогексанол, трет-

бутанол и З-метилбутанол-2 не дегидратируются в кипящем ДМСО 1173].

Стероиды частично дегидратируются действием ацетата натрия в ДМФА. При действии этого реагента на гитоксигенин образуется 16-ангидрогитоксигенин с 87%-ным выходом [174].

Окисление

Диалкилсульфиды в ДМСО при 160—175° окисляются в сульфоксиды [175]. Бензил-и ацил галогениды, а-галогеноэфиры и первичные тозилаты в ДМСО, содержащем соду, при 25—150° окисляются в соответствующие альдегиды с выходом 60—95% [176—178]. Нео- •пентилтозилат и аналогичные соединения, испытывающие пространственные затруднения, не окисляются в альдегиды или же выход альдегидов низок [176]. Хансбергер и Тин [1791 предполагают, что ДМСО действует как нуклеофильный агент, например:

(CH3)2S = O + R2CHX -> [(CH3)2SO-CR2H]+X- -> (CH3)2S + R2C = O+HX

Галогеноводородная кислота в ДМСО, в чистом виде или образующаяся из трет-бутил га л о ген и до в в ДМСО, является полезным агентом для галогенирования [1801. Так, из 2-аминофлуоренона и 48 %-ной бромистоводородной кислоты в ДМСО получен З-бром-2- аминофлуоренон с выходом 85%, тогда как при прямом бромировании выход ниже [180].

Меркаптиды окисляются кислородом в дисульфиды в полярных апротонных растворителях примерно в 300 раз скорее, чем в протонных растворителях [181]. Одна из причин этого заключается в том, что в полярном апротонном растворителе меркаптид меньше сольватируется и легче теряет электрон.

Реакции кислот-оснований Льюиса

Кислоты Льюиса образуют комплексы с ДМФА, ДМАА и ДМСО [2, 4]. Эти сильно поляризованные комплексы [182] обычно представляют собой более реакционноспособные кислоты по сравнению с исходными и могут привести к образованию продуктов распада растворителя [42]. Диметилсульфоксид реагирует энергично с гало- геноангидридами кислот с образованием моногалогенодиметилсуль- фидов; при этом возможны взрывы [43].

Сульфокислоты и карбоновые кислоты при комнатной или более низкой температуре превращаются в галогеноангидриды под действием фосгена, тионил- или сульфурил галогенидов в ДМФА или ДМАА. Даже трихлоруксусная кислота может быть переведена в хлорангидрид действием тионилхлорида в ДМФА. Вероятно, действующим реагентом служит [(CH3)2N = СНС11+С1” [183, 184].

Для формилирования можно применять комплекс хлорокиси фосфора с диметилформамидом [(CH3)2N — СНОРОС12]+С1- и комплекс тионилхлорида с диметилформамидом [2, 185, 186]. Так с почти количественным выходом получены изофлавоны [187], например:

Комплекс тионилхлорида с ДМФА превращает при 60° амиды в нитрилы с хорошими выходами [188], а комплекс трехфтористого бора с ДМФА представляет собой эффективный катализатор процессов полимеризации [189]. Комплекс серного ангидрида с диметилформамидом устойчив и удобен в обращении, он вызывает сульфирование при низких температурах [2, 190]. Серный ангидрид в нитрометане при 0° превращает ароматические соединения в ангидриды сульфокислот [191].

ЛИТЕРАТУРА

Parker A. J., Quart. Rev. (London), 1962, 163.

A Review of Catalytic and Synthetic Applications of DMF and DMAC, E. I. du Pont de Nemours and Co., Inc., Wilmington, Delaware, 1959.

DMF Product Information, E. I. du Pont de Nemours and Co., Inc., Wilmington, Delaware, 1958.

Dimethyl Sulfoxide, Reaction Medium and Reactant, Chemical Products Division, Crown Zellerbach Corporation, Camas, Washington, 1962.

Technical Information on DMSO, Crown Zellerbach Corporation, Camas, Washington, 1962.

Schaefer H. L., Schaffernicht W., Angew. Chern., 72, 618 (1960).

Burwell R., Langford C., J. Am. Chern. Soc., 81, 3799 (1959).

Kentamaa J., Lindberg J. J., N issema A., Suomen Kemistilehti, B34, 98 (1961).

Schwyzer R., Sieber P., Helv. Chim. Acta, 41, 2190 (1958).

S e 1 b i n J., Bull W. E., Holmes L. H., J. Inorg. Nucl. Chern., 16, 219 (1961).\

Cotton F. A., Francis R., J. Am. Chern, Soc., 82, 2986 (1960).

Parker A. J., J. Chern. Soc., 1961, 1328.

Cram D. J., Rickborn B., Kingsbury C. A., Haber- field P., J. Am. Chern. Soc., 83, 3678 (1961).

Z a u g g H. E., J. Am. Chem. Soc., 82, 2903 (1960).

D о u g 1 a s T. B„ J. Am. Chem. Soc., 70, 2001 (1948).

F е a t е s F. W., Ives D. J. G., J. Chem. Soc., 1956, 2798.

P a г к e r A. J., неопубликованные данные.

L i n d b e r g J. J., Lauren R., Finska Kemistsamfundets Medd., 71,' 37 (1962).

Peterson R. C., J. Phys. Chem., 64, 184 (1960).

D r i и к a r d W., К i v e 1 s о п O., J. Phys. Chem., 62, 1494 (1958).

Геллер Б. E„ ЖФХ, 35, 1090 (1961).

Everett W. W., Foster J. F., J. Am. Chem. Soc., 81, 3459 (1959).

Everett W. W., Foster J. F., J. Am. Chem. Soc., 81, 3464 (1959).

Hossain S., Pulp Paper Mag. Can., 59, 127 (1958).

Lindberg J. J., Paperi Pau, 42, 193 (1960).

McPherson J. A., Acta Chem. Scand., 12, 779 (1958).

M u г г a у L., Ward К., пат. США 2987434 (1961).

Blume R. C., S w e z e у F. H., Tappi, 37, 481 (1954).

M 1 у a m i c h 1 K-, Katayama M., Kobunshi Kagaku, 17, 672 (1960); Chem. Abstr., 55, 24090 (1961).

Abadie-Maumert F. A., Papeterie, 81, 187 (1959).

Adelman R. L., Klein I. M., J. Polymer Sci., 31, 77 (1958).

C a p p s D. В., пат. США 2806829 (1957).

Ran ky W. О., Nelson D. C., Organic Sulfur Compounds, N. Kha- rasch, ed., Pergamon, 1961, Chap. 17.

Lu к t о n A., Donohugh H., Bettelheim F. A., Nature, 191, 565 (1961).

Koenig N. H., О’ С о n n e 1 1 R. A., Textile Res. J., 30, 712 (1960).

Mosh у R. J., пат. США 2993794 (1961).

Porterfield J. S., Ashwood-Smith M. J., Nature, 193, 548 (1962).

Lovelock J. E., Bishop M. W. H., Nature, 183, 1394 (1959).

Pyle H. M., Boyer H. F., Vox Sanquinis, 6, 199 (1961).

Walker .P. J., Ashwood-Smith M. J., Ann. Trop. Med. Parasitol, 55, 93 (1961).

Ashwood-Smith M. J., Intern. J. Radiation BipL, 3, 41 (1961).

L a p p e r t M. F., Smith J. K., J. Chem. Soc., 1961, 3224.

H e i n i h g e r S. A., D a z z i J., Chem. Eng. News, 35, 87 (1957).

Parker A. J., Australian J. Chem., 16, 585 (1963).

Brody D., Parker A. J., J. Chem. Soc., 1963, 4061.

C a v e 1 1 E. A., Speed J. A., J. Chem. Soc., 1961, 226.

S e a r s P. G., Wilhoit R., Dawson L. R., J. Phys. Chem., 59, 373 (1955).

Ugelstadt J., R о к st a d O. A., Skarstein J., Acta Chem. Scand., 17, 208 (1963).

J a.c к m a n L. M., частное сообщение.

К о 1 t h о f f I. M., Coetzee J. F., j. Am. Chem. Soc., 79, 1852 (1957).

Ремик А., Электронные представления в органической химии, изд. ИЛ,- М., 1950, гл. 10.

Zackrisson М., Acta Chem. Scand., 15, 1784 (1961).

С а г 1 i n R. L., J. Am. Chem. Soc., 83, 3773 (1961).

P i m e n t e 1 G. C., McClellan A. L., The Hydrogen Bond Freeman, San Francisco, 1960.

J о e s t e n M. D., Drago R. S., J. Am. Chem. Soc., 84, 2037 (1962)

Hadzi D., J. Chem. Soc., 1962, 5128.

D r a g о R. S., Wen z D. A., J. Am. Chem, Soc., 84, 526 (1962),

D г a g о R. S., Wenz D. A., Carlson R. L., J. Am. Chern. Soc., 84, 1106 (1962).

Z a u g g H., частное сообщение.

W a t t s D. W., Tobe M. L., частное сообщение.

Price J. E., Sherrington P. J., Trans. Faraday Soc., 57, 1795 (1961).

Miller J., Parker A. J., J. Am. Chem. Soc., 83, 117 (1961).

О 1 a h G. A., Kuhn S. J., Flood S. H., J. Am. Chem. Soc., 83, 4571 (1961).

Newman M. S., Boden H., J. Org. Chem., 26, 2525 (1961).

M a у n a r d J. T„ J. Org. Chem., 28, 112 (1963).

F i n g e r G. C., Kruse C. W„ J. Am. Chem. Soc., 78, 6034 (1956).

Miller W. T., Fried J., G о 1 d w h i t e H., J. Am. Chem. Soc., 82, 3091 (1960).

Parker A. J., J. Chem. Soc., 1961, 4398.

Parker A. J., Mac Y. С., неопубликованные данные.

P a r k e r A. J., McDonald R., С о n i g 1 i о В., неопубликованные данные.

Р а г k е г A. J., С о и i g 1 i о В., Giles D., неопубликованные

S w a i п C. G., Scott С. В., J. Am. Chem. Soc., 75, 141 (1953).

Hine J., Physical Organic Chemistry, McGraw-Hill, New York, 1956.

G о u 1 d E. S., Mechanism and Structure in Organic Cheijiistry, Holt, New York, 1959.

Winstein S., Saved off L. G., Smith S. G., Stevens I. D. R., Gall J. S., Tetrahedron Letters, 1960, 24.

E d w a r d s J. O., Pearson R. G., J. Am. Chem. Soc., 84, 16 (1962).

P a r k e r A. J., Proc. Chem. Soc., 1961, 371.

Murto J., Suomen Kemistilehti, B34 , 92 (1961); Chem. Abs., 58, 7803a (1963).

Z i e g 1 e r G. R., W e 1 c h С. A., О r z e c h С. E., К i k k a w a S., Miller S. I., J. Am. Chem. Soc., 85, 1648 (1963).

Kornblum N., Berrigan P. J., Le Noble W. J., J. Am. Chem. Soc., 85, 1141 (1963).

Banthorpe D. V., Elimination Reactions, Elsevier, New York, 1963.

В u n n e t t J. F„ Angew. Chem. Intern. Ed. Engl., 1, 225 (1962).

C a p о n B., Rees C. W., Ann. Rept. Prog. Chem. (Chem. Soc. London), 59, 223 (1962).

W i n s t e i n S., Darwish D., Heiness N. J., J. Am. Chem. Soc., 78, 2915 (1956).

К e v i 1 1 D. M., Cromwell N. H., J. Am. Chem. Soc., 83, 3812 (1961).

E 1 i e 1 E. L., Ro R. S., Tetrahedron, 2, 353 (1958).

Wendler N. L., Taub D., Kuo H., J. Am. Chem. Soc., 82,

Schmitz F. J., J onhson W. S., Tetrahedron Letters, 1962, 647.

H о 1 у s z R. P., J. Am. Chem. Soc., 75, 4432 (1953).

Cop pens G., Kev ill D., Cromwell N. H., J. Chem., 27, 3299 (1962).

J a n z G. J., D a n у 1 u c k S. S., Chem. Rev., 60, 209 (1960).

J a n z G. J., D a n у 1 u c k S. S., J. Am. Chem. Soc., 81, 3854 (1959).

К о 1 th о ff I. M., Bruckenstein S., Chantooni M. K-, J. Am. Chem. Soc., 83, 3927 (1961).

Pock er Y., J. Chem. Soc., 1960, 1292.

Hammett L. P., Looy H. V., J. Am. Chern. Soc., 81, 3872 (1959).

К о 1 th о f fI. M., ReddyT. B., Inorg. Chern.,1,189(1962).

Cr a mD. J.,KingsburyC. A., R i с к b о r n B.,J. Am. Chern.

Soc., 83, 3688 (1961).

R u s se 1 1 G. A., JanzenE. G., В e с к e r H.D., Sm e n t o-

ws к iF. J.,J. Am. Chern. Soc., 84, 2652 (1962).

Bartok W., Rosenfeld D. D_, Schriesheim A., J. Org. Chem., 28, 410 (1963).

Schriesheim A., Rowe C. A., J. Am. Chem. Soc., 84, 3160 (1962).

Price С. C., S n у d e r W. H., J. Am. Chem. Soc., 83, 1773 (1961).

Schriesheim A., Muller R. J., Rowe C. A., J. Am. Chem. Soc., 84, 3164 (1962).

Ugelstadt J., J e n ss e n B., Mork P. C., Acta Chem. Scand., 16, 323 (1962).

Cram D. J., S a h у u n M. R. V., Knox G. R., J. Am. Chem. Soc., 84, 1734 (1962).

G r u n d e n M. F., H e n b e s t H. B., Scott M. D., J. Am. Chem. Soc., 1963, 1855.

Rose A. K., D a h i 1 1 R. T., Tetrahedron Letters, 1963, 959.

Z a u g g H. E., Dunnigan D., Michaels R., Swett L„ Wang T., Sommers A., De Net R., J. Org. Chem., 26, 644 (1961).

Z a u g g H. E., H о г г о m B. W., Borgwardt S., J. Am. Chem. Soc., 82, 2895 (1960).

Corey E. J., Chaykowski M., J. Am. Chem. Soc., 84, 866 (1962).

ПО. P r i c e G. G., Whiting M. C., Chem. Ind. (London), 1963, 775.

Snyder С. H., Chem. Ind. (London), 1963, 121.

Powell J. W., Whiting M. C., Proc. Chem. Soc., 1960, 412.

К о 1 t h о f f I. M., Coetzee J. F., J. Am. Chem. Soc., 79, 6110 (1957).

F a i n b e r g H., Smith S. G., W i n s t e i n S., J. Am. Chem. Soc., 83, 618 (1961).

P e a r s о n R. G., Gray H. В., В a s о 1 о F., J. Am. Chem. Soc., 82, 787 <1960).

Рос к er Y., Proc. Chem. Soc., 1959, 386.

T u 1 1 о с к C. W., Smith W. C„ M u e t t e r t i e s E. L., Hasek W. R., Fawcett F. S., Engelhardt V. A., Coffman D. D., J. Am. Chem. Soc., 81, 3165 (1959).

N e w m a n M. S„ Otsuka S., Org. Chem., 23, 797 (1958).

Friedman L., Schechter H., J. Org. Chem., 26, 2522 (1961).

Bolton R., Miller J., Parker A. J., Chem. Ind. (London), 1963, 492.

Prue J. E., Sherrington P. J., Trans. Faraday Soc., 57, 1796 (1961).

Marshall F. J., Cannon W. N., J. Org. Chem., 21, 245 (1956).

Rutledge T. F., J. Org. Chem., 24, 840 (1959).

Nelson N. A., Garland R. B., J. Am. Chem. Soc., 79, 6313 (1957).

Burgstahler A. W., A im a n С. E., J. Org. Chem., 25, 489 (1960).

Z a u g g H. E„ J. Am. Chem Soc., 83, 837 (1961).

Zook H. D., Russo T. J., J. Am. Chem. Soc., 82, 1258 (1960).

D j е г a s s i С., Cais M., M i t s c h e r L. A., J. Am. Chern. Soc., 81, 2386 (1959).

Johns W. F., J. Org. Chern., 28, 1616 (1963).

Nace H. R„ J. Am. Chern. Soc., 81, 5428 (1959).

Jarreau F., Tchoubar В., С о uta re 1 R., Bull. Soc. Chim. France, 1962, 887.

Green G. F. H., Long A. G., J. Chem. Soc., 1961, 2532.

Jefferies P. R., R о s i c h R., White D. E., Tetrahedron Letters, 1963, 1793.

Pederson R.L., Johnson J. L., H о 1 у sz R. P., О t t A. C., J. Am. Chem. Soc., 79, 1115 (1957).

Chamberlin E. M., Tristram E. W., Utne T., C h e m e- r d a J. M., J. Am. Chem. Soc., 79, 456 (1957).

Chemerda J. M., Chamberlin E. M., Tristram E. W., пат. США 2833790 (1958).

Cason J., ed.. Organic Syntheses, Vol. 37, Wiley, New York, 1957, p. 10.

Hauptschein M., Oesterling R. E., J. Am. Chem. Soc., 82, 2868 (1960).

Finger G. C., Starr L. D., Dickerson D. R., G u t о w- s к у H. S., Hammer J., J. Org. Chem., 28, 1666 (1963).

T u 1 1 iс кC.W., пат. США 2884453 (1959).

F r i e dJ.H.,M i”l 1 e r W. T„ J. Am. Chem. Soc., 81,2078 (1959).

StarrL.D.,Finger G. C., Chem. Ind. (London),1962, 1328.

T u 1 1 ос кC. W„ Coffman D. D„ J. Org. Chem., 25,2016 (1960).

Крам Д., Хэммонд Д ж.. Органическая * имия изд. «Мир», М., 1964.

Bamford С. Н., Jenkins A. D., Johnston R., Proc. Roy Soc. (London), A241, 364 (1957).

Shashoua V. E., Sweeny W., Tietz R. F., J. Am. Chem. Soc., 82, 866 (1960).

Friedman L., Schechter H., J. Org. Chem., 25, 857 (1960).

C a v a M. P., Little R. L., Napier D. R., J. Am. Chem. Soc., 80, 2257 (1958).

Smiley R. A., Arnold C., J. Org. Chem., 25, 257 (1960).

С о p e 1 i n H. В., пат. США 2715137 (1955).

Bacon R. G. R., Hill H. A. O., Proc. Chem. Soc., 1962, 113.

К о rnb 1 u m N., Larson H. O., Blackwood R. К., Mo- o b e г г у D. P., О 1 v e t о E. P., Graham G. E., J. Am. Chem. Soc., 78, 1497 (1956).

К о r n b 1 u m N., Powers J. W., J. Org. Chem., 22, 455 (1957).

Kornblum N., Blackwood R. K., Powers J. W., J. Am. Chem. Soc., 79, 2507 (1957).

G о u t a r e 1 R., Cave A., Tan L., L e Boeuf M., Bull. Soc. Chim. France, 1962, 646.

R e i s t E. J., Spencer R. R., Baker B. R., Goodman L., Chem. Ind. (London), 1962, 1794.

Jones D. M., Chem. Ind. (London), 1962, 179./ •

H e n b e s t H. B., J а с к s о n W. R., J. Chem. Soc., 1962, 954.

Barton D. H. R., Morgan L. R., Proc. Chem. Soc., 1961, 206.

Sheehan J. С., В о 1 h о f e r W. A., J. Am. Chem. Soc., 27, 2786 (1950).

V a s s e 1 В., пат. США, 2757198 (1956).

Johnston T. P., H о 1 u m L. B., Montgomery J. A., J. Am. Chem. Soc., 80, 6265 (1958).

Rice H. L., Pettit G. R., J. Am. Chem. Soc., 76, 302 (1954)

Schwarz J. С. P., Yule К- C., Proc. Chem. Soc., 1961, 417.

A dd ley T. J., Owen L. N., Proc. Chem. Soc., 1961, 418.

Grussner A., Jaeger E., He 1 1 erba ch J., S c h n i- der V., Helv. Chim. Acta, 42, 2431 (1959).

Jefferies P. R„ H e n r i с к C„ Aust J. Chem., 17, 915 (1964).

168. J e f f e г i e s P. R., Henrick C., Chem. Ind. (London), 1963, 1801.

Jefferies P. R., R о s i c h R. S., Parker A. J., неопубликованные данные.

GillisВ.T„ BeckP. E„ J. Org. Chem., 28, 1388(1963).

В a 1 t a zz i E.,Davis E. A., Chem. Ind. (London), 1962, 929.

Baltazzi E., Wysocki A. J., Chem. Ind. (London), 1963, 1080.

T г а у ne1 is V.J.,Hergenrother W. L.,Livingston J.R„ V a1 i c en t i J. A., J. Org. Chem., 27,2377 (1S62).

Russell J. H., Schindler O., Reichstein T., Helv. Chim. Acta, 43, 167 (1960).

Searles S., Hayes H. R., J. Org. Chem., 23, 2028 (1958).

К о r n b 1 u m N., J о n e s W. J., A n d e r s о n G. J., Powers J. W., LarsonH. O., L e v a n d O., Weaver W. M.,

J. Am. Chem. Soc., 79, 6562 (1957).

Major R. T„ Hess H. J., J. Org. Chem., 23, 1563 (1958).

К о rnb 1 u m N., Jones W. J., Anderson G. J., J. Am. Chem. Soc., 81, 4113 (1959).

Hunsberger I. M., Tien J. M., Chem. Ind. (London),. 1959, 88.

F 1 etcher T. L., Namkung M. J., Hsi-Lung Pan, Chem. Ind. (London), 1957, 660.

Wallace T. J., Schriesheim A., Bartok W., J. Org. Chem., 28, 1311 (1963).

Hall H. K., J. Am. Chem. Soc., 78, 2717 (1956).

В о s s h a r d H. H., Zollinger H., Angew. Chem., 71, 375 (1959).

Bosshard H. H., Zollinger H., Helv. Chim. Acta, 42, 1653 (1959).

Campaigne E., Archer W. L., J. Am. Chem. Soc., 75, 989 (1953).

Z i e n g e.n b e i n W., Lang W., Chem. Ber., 93, 2743 (I960).

Kaga IS. A., Madhavan Nair P., Venkataraman K-, Tetrahedron Letters, 1962, 593.

Marvel C. S., Martin M. M., J. Am. Chem. Soc., 80, 6600 (1958).

Campbell T. W„ J. Polymer Sci., 28, 87 (1958).

W о 1 f г о m M. L., S h e n h a n T. M., J. Am. Chem. Soc., 81, 1764 (1959).

C h r i s t e n.s e n N. H., Acta Chem. Scand., 15, 1507 (1961).

L a w t о n E. A., M c R i c h t i e D. D., J. Org. Chem., 24, 26 (1959).

Billman J., Cash R. V., J. Am. Chem. Soc., 76, 1944 (1954).

Kuehne M. E., J. Am. Chem. Soc., 83, 1492 (1961).

S c h u d у D. P., Collins A., J. Org. Chem., 24, 556 (1959).

D a n n 1 e у R. L„ S u к i n M„ J. Org. Chem., 22, 268 (1957).

D e-v e r e u x M. A., Donahoe H. B., J. Org. Chem., 25, 457 (1960).

Z a u g g H. E„ Swett L„ Stone G. R., J. Org. Chem., 23, 1389 (1958).

Himel С. M., Richards L. M., пат. США 2866801 (1958).

Ferris A. K., McLean K. W., Marks I. G., Emmons W. D., J. Am. Chem. Soc., 75, 4078 (1953).

S m о 1 i n s к у G., J. Org. Chem., 27, 3557 (1962).

Tullock C. W., Fawcett F. S„ Smith R. D„ С о f- f m a n D. D., J. Am. Chem. Soc., 82, 539 (1960).

Sheppard W. A., Harris J. F., J. Am. Chem. Soc., 82, 5106 (1960).

Blumenthal J. H., пат. США, 3028423 (1962).

Bloomfield J. J., J. Org. Chem., 27, 2742 (1962.

Cram D. J., R i с к b о r n B., Knox G. R., J. Am. Chem. Soc., 82, 6412 (1960).

Stacy G. W., Cleary J. W„ Cortatouski M„ J. Org. Chem., 22, 765 (1957).

Barth F. W., T i m e 1 1 T. E., J. Am. Chem. Soc., 80, 6320 (1958).

Huber W. F., Tucker N. В., пат. США 2812324 (1957).

Brie knell K., Newman E. С., англ. пат. 859305 (1961).

Fekekte F„ пат. США 2830078 (1958).

R e i s t E. J., Goodman L., Baker B. R., J. Am. Chem. Soc.» 80, 5775 (1958).

W о 1 f г о m M. L., Juliano В. O., Toy M. S., Chaney A., J. Am. Chem. Soc., 81, 1446 (1959).

Profit E., Rolle W., J. Prakt. Chem., 11, 22 (1960).

О e s t e r 1 i n g R. E., пат. США, 3006964 (1961).

S p e z i a 1 e A. J., Hamm P. C., J. Am. Chem. Soc., 78, 5580 (1956).

S p e z i a 1 e A. J., J. Org. Chem., 23, 1231 (1958).

P ik i J., пат. США, 2668168 (1954).

Finnegan W. G., Henry R. A., L о f q u i s t ’R., J. Am. Chem. Soc., 80, 3908 (1958).

Truce W. E„ Heine R. F,, J. Am. Chem. Soc., 81, 592 (1959).

В a 1 s iger R. W., Fikes A. L., Johnston T. P., Montgomery J. A., J. Org. Chem., 26, 3386 (1961).

Smith W. T„ W e n - Y e a n Chen, J. Org. Chem., 27, 676 (1962).

К respan C. G„ J. Org. Chem., 27, 1813 (1962).

Corey E. J. Chayowski M., J. Am. Chem. soc., 84, 3782 (1962).

В 1 u m e n t h a 1 J. H., пат. США, 2996552 (1961).

Bahr G., Schleitzer G., Chem. Ber., 88, 1771 (1955).

Bloomfield J. J., J. Org. Chem., 26, 4112 (1961).

Wilt J. W., Schneider C. A., Chem. Ind. (London), 1963, 685.

Hoffmann J. E., Wallace T. J., Argabright P. A., • Schriesheim A., Chem. Ind. (London), 1963, 1243.

Cram D. J., Chem. Eng. News, 41, 92 (1963).

Riddick J. A., T о о p s E. E., Jr., Organic Solvents (Technique or Organic Chemistry, Vol. 7, 2nd ed.) Interscience, New York, 1955.

Kosower E.. J. Am. Chem. Soc., 80, 3253 (1958).

ХИМИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДИТЕРПЕНОИДОВ

™=== Р. МАК-КРИНДЛ, к. ОВЕРТОН

ВВЕДЕНИЕ

Этот обзор посвящен химии дитерпеноидов. Прежде всего в этой области химии следует отметить поразительное возрождение биогенетического изопренового правила Ружички, последовавшее в результате многих разнообразных проверок [101, 191, 191а], и существенное расширение этого правила Уенкертом [230]. Многие обстоятельства придали этой проблеме особое значение. Крупную роль сыграли биосинтетические исследования Берча [26, 28], Аригони [4, 5, 49, 191а] и их сотрудников. Эти работы, хотя и проводились в ограниченном масштабе (указанные авторы изучали метаболиты плесени розенонолактон (СХШ) [125], гибберелиновую кислоту (CLXIX) [159, 217] и плевромутилин (LXXII) [5]), оказались тем не менее решающими. Эти работы (более подробно они обсуждаются ниже) подтвердили во всех подробностях постулированный биогенез скелета лабдана, его дальнейшие превращения и последующие перегруппировки. Строение ряда других детерпено- идных производных (розенонолактона, гиббереллиновой кислоты и плевромутилина), образующихся в результате вторичных перегруппировок, также согласуется с биогенетическим изопреновым правилом. В качестве примеров дитерпеноидов можно привести кле- родин (X LIV) [19, 179], каскарриллин (LV) |29,203] и грей анотоксины (CLXXVI) [141, 146]. Более того, в тех случаях, когда конфигурация установлена рентгеноструктурным анализом или химическими методами, результаты полностью совпадают с предсказанными. Следует, однако, подчеркнуть, что в этих случаях формальное совпадение с правилом в настоящее время не находит подтверждения в биохимических опытах.

С изопреновым правилом связана небольшая группа соединений с транс — сын-конфигурацией, которые не образуются в результате циклизации, ведущей к "первым двум кольцам, и поэтому отклоняются от биогенетического изопренового правила. К этой группе соединений относятся эперуевая кислота (XXIV), римуен, розенонолактон (СХШ), гиббереллиновая кислота (CLXIX) и кафестол 4*

(CLXIII). Скотт и сотр. [1991 с помощью рентгеноструктурного анализа и изучения кругового дихроизма установили, что предполагавшаяся ранее конфигурация у С-9 в кафестоле неверна и что розенонолактон и гиббериллиновая кислота по структуре отвечают биогенетическому изопреновому правилу. В настоящее время эпе- руевой кислоте приписывают нормальную транс — ан/ии-конфи- гурацию основного скелета [113а], структура римуена (СХХП) была также недавно пересмотрена [74а], и в результате было устранено казавшееся несоответствие.

Следует также остановиться на успехах, достигнутых в химии дитерпеноидов после опубликования последних обзоров [17, 167, 223]. Пимаровая кислота (см. стр. 69) на протяжении десятилетий была объектом противоречивых исследований, в настоящее время она надежно изучена: установлено ее строение и детали конфигурации. Группа алкалоидов гарриа (ср. CXXXVII), а также ати- зин (CXXXVIII) и родственные соединения на основе опытных данных [175] отнесены к группе каурена, принадлежащей к числу тетрациклических дитерпеноидов, из которых они могут быть, вероятно, получены (см. стр. 82). Их абсолютная конфигурация была установлена на основании сопоставления атизина с подокарповой [3] и абиетиновой [12] кислотами. Рентгеноструктурное исследование [1871 производных ликоктонина (CXXXIX) и аконитина (CXL) показало, что группа аконитовых алкалоидов С19 (биогенетически производных [75, 228] предшественников типа атизина) по конфигурации относится к ряду (—)-каурена (CLI).

В самое последнее время было установлено, что структура группы соединений С20, родственной квассину (1а) и включающей неоквас- син, чапарин [84, 108] и глаукарубин [184], следует рассматривать как дитерпеноидную, а не как деканортритерпеноидную [37а, 1а]. Особенно существенны результаты рентгеноструктурного анализа [184а] конфигурации С25-соединения симаролида [16], до некоторой ■степени родственного лимонину (1в) [6 ] и другим соединениям группы квассина; абсолютная конфигурация симаролида выводится из эуфола.

В дальнейшем дитерпеноиды классифицируются на основе их строения. В пределах каждой группы подробнее рассматриваются представители, заслуживающие особого интереса, а остальные дитерпеноиды приведены в конце обзора в табличной форме.

СТРУКТУРНОЕ РОДСТВО ДИТЕРПЕНОИДОВ

В этом обзоре рассматриваются только дитерпеноиды, углеродный скелет которых соответствует одному из восьми основных типов (а) — (з) (см. рис. 1) или может быть получен из них в результате вторичных перегруппировок в соответствии с биогенетическим изопреновым правилом. Поэтому вне рамок обзора остаются такие

вещества, как рианодол [14, 229], эремолактон [27], бифлорин [741, цембрен [83а] и родственные соединения, а также группа квассина.

Все ди-, три-, тетра- и пентакарбоциклические дитерпеноиды в принципе можно рассматривать как производные [191, 230] гера- нилгераниола (I) или гераниллиналоола (II), образующиеся через промежуточный бициклический спирт III типа лабдана (рис. 2). Сразу же следует отметить, что во всех случаях относительная конфигурация у атомов углёрода 5, 9 и 10, как показано на примере соединения III, согласуется с результатами совпадающего антипа- раллельного 1,2-присоединения. На рис. 2 показано, как получить основной углеродный скелет алкалоидов лабдана, пимарана, касса-

на, абиетана, каурана, бейерана, трахилобана и атизана (см. рис. 1). Гераниллиналоол встречается в природе [85], но пока в области дитерпенов нет подробных биохимических исследований, напоминающих изучение способов образования и циклизации сквалена [186].

Однако глубокая правильность постулированных представлений убедительно подтверждается результатами исследований методом

КауреаКауреаАтнзенАтнзен.Трахихобан.ТрахихобанАбиетадиеаАбиетадиеаРис. 2. Биогенез дитерпеноидов.Рис. 2. Биогенез дитерпеноидов.

Кауреа

Кауреа

Атнзен

Атнзен

.Трахихобан

.Трахихобан

Абиетадиеа

Абиетадиеа

Рис. 2. Биогенез дитерпеноидов.

Рис. 2. Биогенез дитерпеноидов.

меченых атомов трех метаболитов плесени: плевромутилина (LXXII) [26, 191а], розенонолактона (СХШ) [28, 49] и гибберелиновой кислоты (CLXIX) [28], все они относятся к дитерпеноидам с усложненным, перестроенным углеродным скелетом. Биогенез этих метаболитов плесени представлен на рис. 3, 4 и 5.

НУМЕРАЦИЯ

При изучении литературы была выявлена необходимость в единообразной системе нумерации дитерпеноидов. Недавно принятые системы (см., например, [43, 80, 116, 136]) характеризуются отказом от старой нумерации, основанной на исходном фенантрене, и принятием стероидных обозначений для колец А и В. В развитие этих принципов на рис. 1 приведена нумерация семи основных типов углеродных скелетов, установленная после консультации с рядом

Рис. 4. Биогенез розенонолактона.

заинтересованных ученых. При этом имелись в виду следующие цели: удобство запоминания системы нумерации, легкий переход, от одного углеродного скелета к другому, легкость приспособления нумерации к перестроенному углеродному скелету без дополнительных сложных правил. Насколько эти задачи успешно решаются, можно судить на примерах нумерации клеродина (XLIV), гиббереллиновой кислоты (CLXXXIX) и грейанотоксина (CLXXVI).

БИЦИКЛИЧЕСКИЕ ДИТЕРПЕНОИДЫ

Группа лабдана

Интерес к основным соединениям группы лабдана — маноолу (X), склареолу (XI) и лабданоловой кислоте (XXI) — вызывает конфигурация у СПЗ. Коленсенон (XVIII), маноилоксид с суженным кольцом А, в биогенетическом отношении родствен тритерпеноиду—цеанотовой кислоте (IV) [1711.

В полиальтовой (V) [113] и даниелловой (VI) [123] кислотах четыре концевых атома углерода боковой цепи образуют р-замещен- ное фурановое ядро. То же наблюдается в случае сциадина (XXX) и родственных ему соединений, маррубиина (XLIII), каскарилли- на (LV) и горького действующего начала корней Коломбо (LX). К интересным вариантам близкого строения относятся дигидрофурановая система в клеродине (XLIV) и бутенолид в андрографоли- де (XXV).

IVIV

IV

IV

Некоторые представители этой группы характеризуются антиподной 10а-метильной конфигурацией, к ним относятся копаловая (VII) [176], полиальтовая (V), даниелловая (VI) кислоты и андро- графолид (XXV). Введение кислорода у С-3 наблюдается сравнительно редко, например в случае андрографолида, каскариллина, 3-оксоманоилоксида (VIII) [157] и окисленных в положении 3 сан- даракопимарадиена (IX) [157] и коленсенона (XVIII). Известны: случаи введения кислорода во все положения, за исключением С-16»

и С-17, К наиболее интересным представителям этой группы относятся соединения с перестроенным углеродным скелетом, например клеродин (XLIV), каскариллин (LV) и плевромутилин (LXXII).

IXIX

IX

IX

Соединения с нормальным скелетом лабдана

Манобл, склареол и родственные им соединения. Строение мано- юла (X), склареола (XI) и маноилоксида (XII) обсуждается в обзорных работах [168, 206, 212]. Абсолютная конфигурация маноола и склареола у С-13, основанная на непрямых методах установления конфи гур ативных отношений, оставалась в достаточной мере неясной и многократно пересматривалась [24, 25, 53]. Однако удалось добиться прямой корреляции [216] превращением склареола в лактон у-окси-у-метил гексановой кислоты (XIII), полученный также из R(—)-линалоола (XIV), конфигурация которого недавно установлена [76]; эти данные подтверждают 13(К)-конфигурацию мано- юла и склареола.

Конфигурация маноилоксида (XII) у С-8 установлена [131 ] на основании гидрогенолиза в 8а-оксилабден-13 (XV) и у С-13 — в ре-Конфигурация маноилоксида (XII) у С-8 установлена [131 ] на основании гидрогенолиза в 8а-оксилабден-13 (XV) и у С-13 — в ре-ХШХШXIVXIV

Конфигурация маноилоксида (XII) у С-8 установлена [131 ] на основании гидрогенолиза в 8а-оксилабден-13 (XV) и у С-13 — в ре-

Конфигурация маноилоксида (XII) у С-8 установлена [131 ] на основании гидрогенолиза в 8а-оксилабден-13 (XV) и у С-13 — в ре-

ХШ

ХШ

XIV

XIV

зультате изучения масс-спектров «обломков» молекулы XII и 13- эписоединения. Конфигурация у С-13, установленная менее надежно, поскольку было сделано допущение, что тетрагидропирановоё ядро находится в конформации кресла, подтверждена результатами независимых исследований.

13-Эпиконфигурация наблюдается [111] также у природного 12а-окси-13-эпиманоилоксида и родственного лактона (XVI) [112]; выделен и антипод (XVII) 13-эпиманоилоксида [801. Необычное положение 2-кетогруппы в оксоманоилоксиде, впервые предложенное Грантом [115], подтверждено [98, 117, 130] с помощью ряда независимых методов. З-Оксоманоилоксид встречается в природе [157].

Коленсенон (XVIII), выделенный [116] из Dacrydium colensoi, представляет собой А-нордитерпеноидный кетон. Сужение кольца А, которое ведет к образованию тритерпеноидной Р-оксикислоты, цеанотовой кислоты (IV) [171], в дальнейшем в результате промежуточных стадий окисления и декарбоксилирования завершается образованием циклопентанона.

XVIHXVIH

XVIH

XVIH

Строение и конфигурация [116] коленсенона вытекают из частичного синтеза коленсанона из дигидро-2-оксоманоилоксида. Самоокисление коленсенона ведет кобразованиюоксофенола(Х1Х),который в результате бензиловой перегруппировки превращается в оксикислоту с суженным циклом (XX). При расщеплении диола, полученного действием алюмогидрида лития, образуется коленсанон.

Лабданоловая кислота. Строение лабданоловоп кислоты (XXI) [73] и конфигурация у всех центров, за исключением

С-13, установлена надежно. (К)-Конфигурация у С-13 предложена Ледерером [30] и Барлтропом [24] и их сотрудниками на основании разности в молекулярном вращении; такие данные казались убедительными, так как в инфракрасном спектре и метилового эфира лабданоловой кислоты, и синтетического эфира 13-эпилабданоло* вой кислоты не было обнаружено полос поглощения, характерных для внутримолекулярной водородной связи. Однако недавно обнаруженная [15] внутримолекулярная водородная связь в метиловом эфире лабданоловой кислоты ставит под сомнение (К)-конфигурацию У С-13.

Эллиотинол. Согласно опубликованным данным, эллиотинол [190] и родственная природная эллиотиновая кислота [145] имеют соответственно строение XXII и XXIII. Но Лоуренс (R. V. Lawrence), выделивший эллиотиновую кислоту Pinus elliotti, основываясь на дополнительных данных Милтона Соффера (Milton Softer), считает, что эллиотинол обладает скелетом лабдана.

Эперуевая кислота (XXIV), для которой была предложена [89] конфигурация антипода лабден-8(20)-овой-15 кислоты у всех центров, за исключением С-9, на самом деле отличается кбнфигурацией уС-13 [113а].

Андрографолид. Ранние химические исследования, рассмотренные в обзоре [64], показали, что андрографолид содержит три оксигруппы, винилиденовую группу и а,р-ненасыщенный лактон. Образование 1,2,5,6-тетраметилнафталина при дегидрировании показывает, что андрографолид представляет собой бициклический дитерпеноид с оксигруппой у С-3. Строение XXV для андрографолида вытекает из следующих опытных данных.

XXII R=CHaOHХХШ R=COOHXXII R=CHaOHХХШ R=COOH

XXII R=CHaOH

ХХШ R=COOH

XXII R=CHaOH

ХХШ R=COOH

В результате окисления триацетиландрографолида озоном или перманганатом калия и последующего метилирования продукта окисления был получен диацетат кетоэфира (XXVI). Восстановление боргидридом натрия полученной из него кислоты и дальнейшая

лактонизация ведут к у-лактону. При тритилировании андрографо- лида в пиридине образуется ангидротритиловый эфир (XXVII), который после окисления трехокисью хрома в пиридине и кислотного гидролиза превращается в норкетон XXVIII с выделением формальдегида в результате ретроальдольного расщепления диольнойлактонизация ведут к у-лактону. При тритилировании андрографо- лида в пиридине образуется ангидротритиловый эфир (XXVII), который после окисления трехокисью хрома в пиридине и кислотного гидролиза превращается в норкетон XXVIII с выделением формальдегида в результате ретроальдольного расщепления диольной

лактонизация ведут к у-лактону. При тритилировании андрографо- лида в пиридине образуется ангидротритиловый эфир (XXVII), который после окисления трехокисью хрома в пиридине и кислотного гидролиза превращается в норкетон XXVIII с выделением формальдегида в результате ретроальдольного расщепления диольной

лактонизация ведут к у-лактону. При тритилировании андрографо- лида в пиридине образуется ангидротритиловый эфир (XXVII), который после окисления трехокисью хрома в пиридине и кислотного гидролиза превращается в норкетон XXVIII с выделением формальдегида в результате ретроальдольного расщепления диольной

системы кольца А. Положение третьей гидроксильной группы и природа Да- ₽-бутенолидной системы основаны [651 на спектрах ЯМР триацетилангидроандрографолида. В частности, спиновое расщепление показывает, что метиленовая группа, соседняя с изолированным винильным протоном, не связана с атомом углерода, соединенным с кислородом.

Дисперсия оптического вращения [64] кетоэфира XXVI указывает на сильный положительный эффект Коттона, подобный наблю-. даемому в случае 2-кето-5а-стероидов, и на то, что кетоэфир XXVI энантиомерен кетоэфиру XXIX из лабданоловой кислоты. Эти данные указывают на антиподную конфигурацию [64, 66] андрографо- лида (XXV).

соонXXXIсоонXXXI

соон

XXXI

соон

XXXI

Сциадин и родственные соединения. Недавно описаны три интересных дитерпеноида (вероятно, антиподы), родственные полиальтовой (V) и даниеллсвой (VI) кислоте с окисленными атомами С-12 и С-18 (ср. каскариллин, стр. 65).

Сциадин (XXX) [218] содержит р-замещенное фурановое ядро, винилиденовую группу, лактонную группировку и еще один атом кислорода в виде простой эфирной группы. Сциадиновая кислота (XXXI), полученная действием спиртового раствора едкого кали на сциадин, .превращается при окислении в кетолактол (XXXII), Р-фурилкетон. Под действием диазометана XXXII переходит в аль- дегидоэфир (XXXIII) и восстанавливается боргидридом натрия в кетолактон (XXXIV). При окислении дигидросциадиновой кислоты образуется дополнительно кетоангидрид (XXXV), который, согласно его инфракрасному спектру, является как бы производным глутарового ангидрида. Окисление сциадиновой кислоты XXXI щелочным раствором перманганата приводит к эфиру оксилактона XXXVI, представляющему собой Р-кетофуран, при озонолизе которого образуется диалактон (XXXVII), являющийся как д-, так и у-лактоном.

Эти данные проливают свет на строение полиальтовой и даниелло- вой кислот и позволяют приписать сциадину строение XXX. При действии сухого хлористого водорода на сциадин образуется инте-

ресный продукт превращения — ангидросциадин (XXXVIII) бензофурановой структуры (подтверждено ультрафиолетовым спектром и превращением в производное салицилового альдегида); ангидросциадин образуется в результате превращений: XXX ->■ XXXIX ->- XXXVIII.

Тетраноркетоэфир XL, полученный озонолизом сциадина, подобно соответствующему соединению из маноола, имеет отрицательную кривую Коттона, что указывает на Р-метильную конфигурацию у С-10 в сциадине.

Строение встречающихся в природе диметилового эфира сциа- диноновой кислоты(XLI) [149] и сциадинона (XLII) [149] подтверждается их родством со сциадином.

Строение маррубиина (ХЕШ) служило предметом длительных исследований [169, 210, 215]. Его конфигурация (см. XLIII) во многом остается неясной [62, 63].

Соединения с перестроенным скелетом лабдана

Клеродин (XLIV) выделен из Clerodendron infortunatum. Строение и конфигурация клеродина установлены на основании рентгеноструктурного анализа производного клеродина бромлактона (XLV); еще до получения этих результатов частичная структура XLVI и XLVII была установлена с помощью данных химического анализа и спектров ЯМР [19].

Дигидрофурановая система может быть каталитически восстановлена, эпоксидная группа расщепляется алюмогидридом лития с одновременным удалением обоих ацетатных остатков. Полученный дезацетилтетрагидроклеродин (XLVIII) реагирует с этиловым эфиром Хлормуравьиной кислоты в пиридине с образованием циклического карбоната XLIX, что указывает на цис-положение двух гидроксильных групп, ацетилированных в клеродине. Относительное расположение 1,3-гликольной системы и эпоксидной группы вытекает из приведенной ниже интересной последовательности реакций. Дезацетилтетрагидроклеродин (XLVIII) легко переводится в первичный п-толуолсульфонат, при окислении которого образуется ожидаемый кетон (L), тотчас же превращающийся в дикетон (LI, R = СНз) даже при хроматографировании на окиси алюминия. Отсюда следует частичная структура XLVI, вероятно включенная в два шестичленных кольца.

Частичная структура XLVII может быть выведена следующим образом. Клеродин растворяется в уксусной кислоте при комнатной температуре с образованием гемиацетального сложного эфира LII. Свободный гемиацеталь был окислен хромовой кислотой в у-лактом (Хмакс 1795 см*1), цикл раскрывался действием аммиака с образованием амида (LIII). Однако в уксусной кислоте вместо

15 1415 14°С9 ОСОСНд18 СН2ОСОСН3°С9 ОСОСНд18 СН2ОСОСН3XLVXLV44рсоснэ CH2OCOCH3рсоснэ CH2OCOCH3XLVIXLVHXLVIXLVHXLIVXLIV

15 14

15 14

°С9 ОСОСНд

18 СН2ОСОСН3

°С9 ОСОСНд

18 СН2ОСОСН3

XLV

XLV

4

4

рсоснэ CH2OCOCH3

рсоснэ CH2OCOCH3

XLVIXLVH

XLVIXLVH

XLIV

XLIV

XLVIII R=HL

XLIX R + R=CO

LHLHLIVLIV

LH

LH

LIV

LIV

у-лактона образуется лактам (LIV), следовательно, атом углерода, несущий лактонный алкильный атом кислорода, связан с другим атомом кислорода. Частичная структура XLVII полностью подтверждена спектрами ЯМР производных клеродина, содержащих дигидрофурановое ядро.

Абсолютная конфигурация клеродина, изображенная в виде XLIV, установлена с помощью кривой дисперсии оптического вращения кетокислоты (LI, R = ОН), которая энантиомерна по отношению к' 6-кето-тронс-А/В стероидам, и подтверждена рентгено-

структурным анализом кристаллов [179]. Образование углеродного ' скелета клеродина из предшественника лабдана с нормальной 10р-метильной конфигурацией теоретически возможно.

Каскариллин. Строение и конфигурация каскариллина в виде LV или в энантиомерной форме установлены рентгеноструктурным анализом [203] иодацетата (LVI, R = СОСНг!) соответствующего ацеталя. Ранее на основании результатов исчерпывающего распада и спектроскопических данных, подкрепленные биогенетическими соображениями, отдавали предпочтение [29] формуле EVIL

Наиболее важные выводы в химии каскариллина основаны на его легком превращении в устойчивый ацеталь (LVI, R = Н) последовательным действием слабых основания и кислоты. С другой стороны, спиртовый раствор хлористого водорода переводит каскариллин в этилацеталь LVIII; при гидролизе и окислении этого ацеталя образуется дикетон, не принадлежащий к числу а- или

Р-дикетонов, возможностей расположения кислородных функций в каскарилли- не связано с его восстановлением гидридами в пентаол, устойчивый к действию перйодата натрия.

Телепогин. Строение и конфигурация телепогйна (LIX), выделенного из травы Thelepogon elegans, было установлено [106] рентгеноструктурным анализом его иодметилата; телепогин обладает углеродным скелетом лабдана, в котором аксиальная метильная группа С-4 мигрирует к С-5. Это перемещение не связано, как в случае клеродина, с переходом гидр ид-иона от С-5 к С-10.

Колумбия и родственные соединения. Корни Коломбо содержат [21 ], помимо главного дитерпенойдного компонента колумбина (LX) (или его энантиомера), четыре изомерных соединения, а именно хасмантин, пальмарин, ятеорин и изоятеорин, которые представляют собой эпоксиколумбины и различаются между собой конфигурацией у углеродных атомов 8 и 12.

Хасмантин и пальмарин, ятеорин и изоятеорин представляют собой пары эпимеров (по С-8). Пальмарин и изоятеорин эпимерны по С-12, так как при, их гидрировании образуются различные тетрагидролактоны (LXI), но одна и та же гексагидрокислота (LXII).

Расположение эпоксигрупп и отношение изомерных эпокси- колумбинов к колумбину было установлено [161 превращением изоятеорина и изоколумбина (8-эпиколумбина) в обычное производное. Восстановление изоятеорина (LXIII) алюмогидридом лития с последующим расщеплением образовавшегося гемиацеталя

перйодатом и гидролиз в мягких условиях приводит к получению , триоксикетона (LXIV). Ангидро-п-толуолсульфонат (LXV), полу- , ченный действием п-толуолсульфохлорида в пиридине, был восстановлен дихлоридом хрома в «.^-ненасыщенный кетон (LXVI), который при гидрировании дает дигидропронзводное, полученное также из дигидроизоколумбина аналогичной последовательностью

LXVLXVLXV1LXV1LXVIILXVII

LXV

LXV

LXV1

LXV1

LXVII

LXVII

ряда реакций; эти исследования явились завершающим Этапом в установлений строения и конфигуративных отношений всех горьких действующих начал корней Коломбо. Расположение эпоксидных групп в пальмарине было надежно установлено на основании тщательного анализа спектров ЯМР кетоформиата (LXVII) с широким использованием спинового расщепления.

Конфигурация колумбина и родственных соединений неожидан- • но включает A/В цис-сочленение. При гидролизе октагидроизоко- лумбиновой кислоты (LXVIII) образуется изолактон (LXIX), окислёнйе которого двуокисью свинца в уксусной кислоте приводит к норкетону (LXX). Оксикетоэфир ное производное норкетона превращается при окислении хромовой кислотой и. селенистым ангидридом (эпимер по С-10?) в смесь эфиров 1,4-ендиона (LXXI). Вывод о цис-сочленении колец А/В в колумбине, вытекающий из этих данных, выдвигает проблемы значительного биогенетического интереса.

LXVHJLXIXLXVHJLXIXLXXLXXILXXLXXI

LXVHJLXIX

LXVHJLXIX

LXXLXXI

LXXLXXI

Плевромутилен. Опыты по расщеплению плевромутилена [5f позволили выяснить его строение. Эти исследования, относящиеся к наиболее изящным, выполненным в последние годы в области: дитерпеноидов, вызывают особый интерес с биогенетической точки зрения, что, по-видимому, не было ясно в начальной стадии работы.

Плевромутилин LXXII представляет собой эфир гликолевой кислоты и содержит трициклический диол мутилин, в состав которого входят карбонильная и винилиденовая группы. Дитерпеноид- ная природа плевромутилина вытекает из легкого включения: уксусной и мевалоновой кислот в его молекулу.

Дегидрирование мутилина селеном приводит к диметилинданому (LXXIII), что позволяет выяснить наличие 1-инданоновой системы и расположение двух метильных групп в мутилине. Трикетон (LXXIV) легко претерпевает обратимое присоединение по Михаэлю с образованием циклопентенона (LXXV), дегидрирование которого ведет к исходному LXXIII. Поэтому можно сделать вывод, что третье карбоциклическое ядро расщепляется при образовании LXXV. Озонолиз циклопентенона (LXXV) ведет к гидрохиноновому производному (LXXVI) через промежуточный пента-

кетон (LXXVII). При окислении дикетоспирта (LXXVIII) вместо ожидаемого триона образуется у-лактон (LXXIX), от которого отщепляются два атома углерода, вероятно, через промежуточный полукеталь (LXXX). В результате действия четырехокиси осмия на мутилин и обработки продукта реакции LXXXI щелочью отщепляется гликолевый альдегид и образуется кетодиол (LXXXIV).

LXXIVLXXIVL XXIIIL XXIII

LXXIV

LXXIV

L XXIII

L XXIII

НО ОННО ОНон LXXXIVaон LXXXIVaLXXXIV6LXXXIV6

НО ОН

НО ОН

он LXXXIVa

он LXXXIVa

LXXXIV6

LXXXIV6

Такое направление, несомненно, объясняется промежуточной транс* аннулярной реакцией Канницаро с дальнейшими дезальдолизацией и реакцией, противоположной канницёризации, что иллюстрируется переходом LXXXI -> XXXIV. Эти и другие транс- аннулярные реакции, наблюдаемые в химии плевромути- лина, позволяют выяснить конфигурацию у атомов углерода в положениях 4, 5, 9 и И, что в сочетании с другими полученными данными дает возможность предложить для плевромутилина формулу LXXIL

Выводы предварительных биогенетических исследований (26; 191а) плевромутилина совпадают с предполагаемым образованием его из предшественника лабдана, как это показано на рис. 3.

Таксици.н-1 и -//. Таксин, ядовитое действующее начало европейского обычного, тисового Дерева Taxus baccata, содержит эфиры моно-р-диметиламино-Р-фенилпропионовой кислоты двух полиолов — таксицина-I (LXXXIVa, X = ОН) и таксицина-П (LXXXIVa, X = Н). Японские разновидности тисового дерева содержат триацетат таксицина-П, этерифицированного указанной аминокислотой.

Недавно выполненные исследования трех лабораторий [101а, 175в, 225а] привели к выводу, что строение обоих таксицинов; соответствует LXXXIVa. Их можно формально получить путем расщепления связи С9 — Сю в лабдане и циклизации концевого атома углерода в боковой цепи с образованием связи с атомом углерода в кольце в положении 3, как это показано в формуле LXXXIV6.

ТРИЦИКЛИЧЕСКИЕ ДИТЕРПЕНОИДЫ

Группа пимарана

Группа соединений пимарана включает смоляные кислоты — пимаровую (LXXXV), сандаракопимаровую (LXXXVI) и изопима- ровую (XCI),— строение и конфигурация которых полностью установлены, главным образом благодаря блестящим дополняющим друг друга исследованиям Эдвардса и Айреданда и ид сотрудников. Как было недавно показано, кислота Укита представляет

собой смесь сандаракопимаровой и изопимаровой кислот, поэтому после удаления криптопимаровой и изопимаровой кислот остаются, только три идентифицированные пимаровые кислоты. Эпимер по С-13 в изопимаровой кислоте не встречается. Углеводород римуен, который до недавнего времени был объектом многих противоречивых исследований, как в настоящее время доказано [74а], имеет скелет 13-эпирозенонолактона.

Кассаиновая кислота (С) из подгруппы вуякапеновой кислоты (CV) содержит несколько измененный скелет пимарана, в котором С-17 метильная группа мигрирует от С-13 к С-14 (см, рис. 1). Лактон пикросальвин с ароматическим кольцом С (СХП) является интересным представителем этой группы.

Более глубокие перегруппировки скелета наблюдаются в случае розенонолактона (CXIII) и родственных соединений. Их биосинтез (см. рис. 4), напоминающий вызываемое кислотами in vitro превращение дигидропимаровой кислоты в у-лактоны (см. стр. 76), с одной стороны, результаты опытов с мечеными предшественниками и стереохимия перестроенного скелета, с другой стороны, находится в полном согласии со строением CXIII. J

Соединения с нормальным скелетом пимарана

Пимаровая, сандаракопимаровая и изопимаровая кислоты. Строение и конфигурация пимаровой кислоты [208] (ранее декстропи- маровой1), сандаракопимаровой кислоты [96] и изопимаровой кислоты [209] (ранее изодекстропимаровой J) надежно установлены.

Ранние исследования структуры пимаровой кислоты, рассмотренные в обзоре [208], привели к формуле LXXXV. Пимаровая и сандаракопимаровая (LXXXVI) кислоты отличаются [96] только по конфигурации у С-13. Такой вывод вытекает из результатов избирательного окисления винилиденовой группы четырехокисью осмия, расщепления перйодатом и восстановления альдегида по методу Кижнера — Вольфа: из пимаровой и сандаракопимаровой. кислот образуется одна и та же норкислота (LXXXVII).

LXXXVLXXXVLXXXVILXXXVIILXXXVILXXXVII

LXXXV

LXXXV

LXXXVILXXXVII

LXXXVILXXXVII

Поскольку при обработке и пимаровой, и изопимаророй кислот концентрированной серной кислотой образуется абиетиновая кислота [233], конфигурация у атомов С-4, С-5 и С-10 в обеих кислотах должна быть одинаковой. Но в то же время дигидропимаровая и дигидроизопимаровая кислоты превращаются под действием серной кислоты в две различные пары у- и 6-лактонов (LXXXVIII и LXXXIX). Так как из асимметричных атомов углерода только

атомы С-4 и С-13 остаются незатронутыми, пимаровая и изопима- ровая кислоты должны быть эпимерны по С-13. Но различие заключается не только в этом, так как пимаровая и сандаракопимаровая кислоты эпимерны по С-13.

Различие состоит еще и в том [94], что пимаровая и изопимаро- вая кислоты эпимерны также по С-9. Такой вывод был сделан на основании того, что при действии четырехокиси осмия на пима- ровую и изопимаровую кислоту, при их окислении перйодатом и восстановлении образуются две различные норкислоты; это было подтверждено масс-спектрами [52] и инфракрасными спектрами [51 ].

То, что вывод оказался неверным и изопимаровая кислота не родственна ни одному из четырех возможных пимарадиенов (ХС), различающихся конфигурацией у С-9 и С-13, было показано [72, 139] независимыми синтезами всех четырех рацемических соединений. Ни одно из этих соединений не идентично Диену, полученному из изопимаровой кислоты.

Было сделано предположение [138], что изопимаровая кислота представляет собой изомер сандаракопимаровой кислоты с перемещенной двойной связью (CXI), так как обе дигидрокислоты при обработке хлористым водородом в хлороформе [95] превращаются в один и тот же Д8(9)-изомер. Это предположение подтверждается спектром ЯМР изопимарадиена [72] и кетона (СХИ), полученного [ 1 ] гидроборированием и окислением метилового эфира дигидроизопимаровой кислоты, содержащего три протона рядом с карбонильной группой. Вывод, что карбонильная группа в CXII находится у С-7, а не у С-11, основан на сравнении спек-

тров ЯМР лактамов (СХ1П и CXIV), полученных фотолизом'азидов дигидропимаровой и дигидроизопимаровой кислот.

хсхсXCIXCIхСпхСп

хс

хс

XCI

XCI

хСп

хСп

Расположение 9аН в изопимаровой кислоте подтверждено [1381 превращением изопимаровой кислоты, а также смеси синтетических рацемических эпимерных по С-13 альдегидов [1391, обладающих транс — антм-скелетом (и родственных сандаракопимара- диену и пимарадиену), в один и тот же углеводород С18 (XCV) с применением реакций, которые не могут быть проведены по С-9.

KCVKCV

KCV

KCV

Остается обсудить конфигурацию у С-13 в трех кислотах. Известно, что конфигурация одинакова в сандаракопимаровой и изопимаровой кислотах и эпимерна в пимаровой кислоте.

Уенкер [233] попытался установить различие между пимаровой и изопимаровой кислотами, исходя из остроумного предположения относительно их конформации. В случае дигидропимаровой и дигидроизопимаровой кислот наблюдается равновесие между кислотами и неодинаковыми относительными количествами 6-лак- тонов (LXXXIX). Поскольку переход от у-лактона (LXXXVIII) к 6-лактону (LXXXIX) сопровождается конформационной инверсией у С-13 (а d-лактон более устойчив), то, если объемистая этильная группа изменяет свое положение от аксиальной конфигурации в у-лактоне, процентное содержание 6-лактона должно быть более высоким. Этот вывод, по-видимому, правильный, и изопимаровая кислота (которая дает более высокое процентное содержание 6-лак- тона) соответствует формуле XCI; однако приведенные значения (95 ± 0,6 и 96,4 ± 0,8%) не позволяют уловить различие в свойствах указанных кислот. Используя правило вращения Бозе —

Чаттерджи, Бозе [311 пришел к выводу, что пимаровая и саидара- копимаровая кислоты эпимерны по С-13 и что пимаровая кислота характеризуется 9аН и 13а метильной конфигурацией. Эти предположения были полностью подтверждены стереоспецифическими синтезами рацемических пимарадиена и сандаракопимарадиена [1391; и если принять также во внимание уже имеющиеся данные о строении изопимаровой кислоты, то строение и конфигурацию двух указанных родственных кислот можно считать установленными. Конфигурация у С-13 в пимаровой кислоте была подтверждена результатами независимых частичных синтезов из соответствующих стероидов [32, 103].

Криптопимаровая кислота [10, 219] содержит преимущественно сандаракопимаровую кислоту, которая может быть загрязнена изопимаровой кислотой.

Миропиновая кислота идентична изопимаровой кислоте [50].

Кислота Укита (неоизопимаровая кислота), выделенная из ягод, можжевельника, до недавнего времени рассматривалась как индивидуальная четвертая пимаровая кислота. Однако с помощью газо-жидкостной хроматографии метилового эфира этой кислоты [2191 было показано, что на самом деле кислота Укита представляет собой смесь сандаракопимаровой и изопимаровой кислот (3:1).

Дарутигенол (XCVI), агликон дарутозида, горькое действующее начало Siegesbeckia orientalis,— единственный известный пимара- ноидный дитерпен с 10а метильной конфигурацией.

XCVIIXCVIIДарутигенолу приписывается строение и конфигурация XCVI [86, 871, поскольку он превращается в норпимарен (XCVII), полученный также из пимаровой кислоты. Данные молекулярного вращения убедительно показывают, что дарутигенол энантиомерен с пимаровой кислотой по С-13. Конфигурация С-16 остается неуста-

XCVII

XCVII

Соединения с перестроенным скелетом пимарана

Группа кассана: кассиевая кислота и родственные соединения. Из Еrithrophleum guineense и Е. couminga выделено семь алкалоидов [831. Все они представляют собой эфиры р-моно- или ди-М-ме-

тилэтаноламина и ряда окисленных по С-20 а,р-ненасыщенных карбоновых кислот типа кассеновой кислоты (XCVIII). Кроме того, из Е. fordii недавно выделена [8] свободная эритрофлеадиеноловая кислота (XCIX).

Наиболее изученный представитель этой группы — кассановая кислота, полученная кислотным гидролизом алкалоида кассаина. Хамбер и Тейлор [137] предложили для нее строение С, показав синтетическим путем, что углеводород С20Н22. ранее полученный обработкой метилового эфира кассановой кислоты метилмагний- иодидом и последующими дегидратацией и дегидрированием, характеризуется строением CI. Этот вывод был подтвержден [153] частичным синтезом кассановой кислоты из метилового эфира вуякапено- вой кислоты (см. ниже). Окисление вуякапенана надфталевой кислотой, восстановление цинком в уксусной кислоте образовавшегося оксилактона (СП) и отщепление карбонильной группы от С-12 приводят к метиловому эфиру кассановой кислоты. Одновременно были установлены транс-сочленение колец A/В и абсолютная конфигурация соединений группы кассаевой кислоты

СО0СН3

оксилением метилового эфира тетрагидровинатикоевой кислоты, С-4-эпимера метилового эфира тетрагидровуякапеновой кислоты, в трикарбоновую кислоту известной конфигурации (СШ).

Положение кетогруппы в кассаевой кислоте относительно боковой цепи с выясненным расположением [225] установлено при проведении озонолиза ацетата метилового эфира в дикетон (CIV); дикетон эпимеризуется на окиси алюминия и может быть превращен в ендион-1,4 (Хмакс 267 лшк), от которого в свою очередь можно перейти к насыщенному диону восстановлением цинком. Строение неустойчивого насыщенного дикетона и ендиона-1,4 установлено полным синтезом их рацематов, причем путь синтеза подтверждает предполагаемую конфигурацию.

Положение кислородсодержащих функциональных групп установлено независимо [11, 109] введением меченой метильной группы и последующим дегидрированием.

Родственные кассаидиновая, кассановая, эритрофламовая, кумин- говая, кумингидовая, эритрофлеевая и эритрофлеадиеноловая кислоты представлены в табл. 2 (см. стр. 99).

Винатикоевая и вуякапеновая кислоты. Строение и конфигурация винатикоевой кислоты, выделенной из ядровой древесины Plathymenia reticula Berth, в виде метилового эфира [152, 153, 214], отвечает формуле CV (R = СН3, R' = СООН). Наличие фуранового ядра, предполагаемое в соответствии с данными ультрафиолетового спектра и с инертным характером третьего атома кислорода, было подтверждено образованием аддукта с малеиновым ангидридом. Распад диноркетоэфира (CVI) и дегидрирование привели к 1,8-диметилфенантрену (CVII). Если положение кетона мечено исходным метилмагнийгалогенидом, в результате дегидрирования образуется триметилфенантрен (CVIII). Введенная метильная группа указывает на связь фуранового атома кислорода с С-12 и, следовательно, на связь фуранового атома углерода с С-11 или С-13. После дегидрирования лактона (CIX) был получен триметилфенантрен (СХ), что указывает на связь фуранового ядра с атомами С-12 и С-13. Для установления положения карбоксильной группы тоже был использован метод дегидрирования. После восстановления алюмогидридом лития в соответствующий спирт, дегидратации и перегруппировки под действием пятихлористого фосфора и последующего дегидрирования был получен этилметил- фенантрен (XCI). Наконец, на основании скорости гидролиза и реакции с фенилмагнийиодидом с образованием дифенилкарби- нола в условиях, при которых метиловый эфир подокарповой кислоты с аксиальной карбоксильной группой не реагирует, установлено, что последняя в CV занимает экваториальное положение.

Вуякапеновая кислота, выделенная в виде метилового эфира из ядровой древесины Vouacapoua americana, представляет собой С-4-эпимер винатикоевой кислоты (CV, R' = COOH, R=CH3) [150], что подтверждается превращением обоих эфиров в одно и то же 4,4'-диметильное соединение (см. также [153]).

СХСХR=CH3; r'=r"=h R=r'=CH3;R"=H

СХ

СХ

R = R"=CH3; R'=H r = ch2ch3; r'=r"=h

ax

Пикроксалвин выделен из Salvia officinalis, это первый представитель дитерпеноидов группы кассана с ароматическим кольцом С, для него было предложено строение СХП [40].

CXVICXVICXIV r‘=h2; r2=ohCXV r*=H2; R2=HCXIV r‘=h2; r2=ohCXV r*=H2; R2=HCXVIICXVIICXVIUCXVIUРозенонолактон и родственные соединения. Розенонолактон (СХШ) [175] и родственные резололактон (CXIV) [126] и дезокси- розенонолактон (CXV) [2361 являются метаболитами Тrichothecium roseum Link.

CXVI

CXVI

CXIV r‘=h2; r2=oh

CXV r*=H2; R2=H

CXIV r‘=h2; r2=oh

CXV r*=H2; R2=H

CXVII

CXVII

CXVIU

CXVIU

Для установления строения розенонолактона имеют значение следующие данные. Инфракрасный спектр розенонолактона говорит о наличии винильной Группы, неконденсированного циклогексанона и у-лактона. При дегидрировании селеном образуется 1,7- диметилфенантрол-9 (CXVI), откуда следует, что карбонильная группа находится у С-7 в пимарановом скелете [125]. Восстановление розенонолактона алюмогидридом лития [119] приводит к триолу, устойчивому к действию иодной кислоты и дающему диацетат. Эти данные в сочетании с обоснованным предположением о наличии перестроенного пимаранового скелета (ср. LXXXVIII) позволяют сделать вывод, что розенонолактон имеет строение СХШ. То обстоятельство, что дезоксирозенонолактон нельзя причислить к соединениям, родственным любому у-лактону из пима- ровой или изопимаровой кислот, показывает, что лактонная группировка и метильная группа у С-9 в' розенонолактоне находятся в цис-положении. При действии щелочи розенонолактон изомеризуется по С-8 в изорозенонолактон. Карбонильная группа в этом изосоединении испытывает большие пространственные затруднения, что указывает [1191 на цис-сочленение колец В и С.

Абсолютная конфигурация розенонолактона и родственных соединений (CXIII —CXV) [236] установлена сопоставлением с транс-кислотой (CXVII), полученной после эпимеризации, образовавшейся вначале цис-кислоты, из кольца А розенонолактона и кислоты (CXVI II) с известной абсолютной конфигурацией, имеющих почти одинаковые кривые отрицательного эффекта Коттона. Этот вывод подтвержден восстановлением кислоты CXVI I в дезоксидикислоту установленной конфигурации.

С биосинтетической точки зрения розенонолактон [28, 49] представляет собой дитерпеноид, в котором метильная группа мигрировала от С-10 к С-9; этот процесс может сопровождаться образованием кольца С и замыканием цикла в у-лактоне, причем окисление происходит на неустановленной стадии (см. рис. 4, стр. 56). Включение [28, 49] СН3С14ООН или 2-С14-мевалонового лактона в розенонолактон вполне согласуется с указанным предположением, что находит отражение в наблюдаемой конфигурации, если считать, что предшественник лабдана имеет «нормальную» конфигурацию.

При применении 2-С14-мевалонового лактона [28, 49] были получены интересные результаты: меченый атом остается в сохраняющейся метильной группе при С-4, лактонная карбонильная группа не затрагивается. Следовательно, два концевых атома углерода в ациклическом исходном соединении по своему поведению резко различаются, что сохраняется при образовании первых двух колец.

Результаты рентгеноструктурного анализа дибромрозололак- тона [200] подтвердили строение и конфигурацию XXIV, выявлен-

ные ранее на основании химических данных и, кроме того, показали пространственное расположение при &13 (а-метильная группа)

Римуен- Строение римуена, выделенного из эфирного масл новозеландского дерева Dacrydium cupressinum^ оставалось до пос леднего времени важной неразрешенной проблемой в химии дитерпенов. Вначале предполагалось [46, 232], что строение римуена соответствует CXIX или СХХ, но это предположение оказалось ошибочным, так как ни один из четырех синтезированных Айрелен- дом и corp. [72, 139] пимарадиенов подобного строения, стероизо- мерных по С-9 и С-13, не идентичен римуену. Поэтому трудно объяснить описанное [461 превращение дигидроримуена в 1,2,8-три- метилфенантрен последовательным эпоксидированием, реакцией с метилмагнийгалогенидом и дегидрированием. Данные о превращении сандаракопимаровой кислоты в римуен [197] были в дальнейшем опровергнуты [72, 232].

Кроме того, следует принять во внимание следующие дополнительные соображения. Частичное дегидрирование дигидроримуена [46] приводит к тетрагидрофенантрену (CXXI), полученному также из пимаровых кислот. Продолжительная обработка кипящей муравьиной кислотой римуена, очищенного методом газо-жидкостной хроматографии, не дает изофиллокладен [74а], как было ранее описано [41 ].

На основании всех имеющихся данных и соображений биогенетического характера для римуена можно предложить перестроенный пимарановый скелет (СХХП). Это предположение было подтверждено [74а] превращением римуена и эритроксидиола Y (СХХШб) в соответственно норуглеводород СХХШ и антипод. Положение двойной связи в цикле подтверждено масс-спектрометри

ческим анализом.

СХХЩг R=CHOHCH2OHСХХШеСХХШд r=chch2СХХЩг R=CHOHCH2OHСХХШеСХХШд r=chch2

СХХЩг R=CHOHCH2OHСХХШе

СХХШд r=chch2

СХХЩг R=CHOHCH2OHСХХШе

СХХШд r=chch2

Эритроксидиолы. Недавно из Erythroxylon monogynum были выделены два соединения с модифицированным скелетом розана. В результате изомеризации природных диолов X (СХХШа), У (СХХШб) и Z (СХХШв) под действием кислот в качестве главного продукта реакции образуется диол (СХХШг). Этот диол и розено- нолактон были превращены соответственно в диен (СХХШд) и его антипод. Долабрадиен (СХХШе) из Thujopsis dolabrata имеет конфигурацию антипода диола ¥ (СХХШб) [за исключением (?) С-13) [153а1.

Группа абиетана

Диеновые кислоты ^ абиетиновая (CXXIV), неоабиетиновая (CXXVI), левопимаровая (CXXV) и палюстровая (CXXVII) — составляют Главную группу смоляные кйслот (см. группу пима- рана, стр. 69). Остальные соединения группы абиетана содержат фенольное ядро С, оксигруппа расположена у С-12. Эдвардс [2] высказал предположение, что введение кислорода к С-12 согласуется с образованием в этих соединениях кольца С из бицикличе-

соон

CXXIV

CXXV

CXXVI

•ского предшественника. Нимбиол (СХХХП) содержит на два •атома углерода меньше, в подокарповой кислоте (CXXXIV) изопропильная группа полностью отсутствует.

Еще более интересна в структурном отношении группа соединений, родственных тотаролу (CXXXV), которая не подчиняется изопреновому правилу. Высказаны два предположения [144, 2341 -об образовании этих соединений из изопреноидного предшествен- лика.

Соединения с нормальным абиетиновым скелетом

Смоляные кислоты группы абиетана.. Абиетиновая кислота (CXXIV), от которой происходит название этой группы трициклических дитерпёноидов, была впервые выделена из Pinus abies. jHo в действительности она представляет собой вторичную смоляную кислоту, образующуюся из природной левопимаровой кислоты (CXXV) при нагревании или под действием кислот. Обе эти кислоты — главные составные части живицы, полученной из хвойных деревьев. Неоабиетиновая кислота (CXXVI) -^ это природная •смоляная кислота, ее можно также получить нагреванием абиетиновой кислоты.

Химия этих кислот подробно рассматривается в монографиях, посвященных терпенам [207, 2131. Установлена абсолютная кон- •фигурация всех трех кислот [1971, которые по пространственному расположению при С-5 и С-10 родственны пимаровым кислотам; *9аН-конфигурация рассматривается в работах [54, 197]. Больше того, карбоксильная группа при С-4, как и в пимаровых кислотах, экваториальна (о). Недавно [197] к рассматриваемой группе при- •числена четвертая родственная смоляная кислота — палюстровая -(CXXVII), выделенная из Pinus palustris. Таким образом, все -смоляные кислоты как абиетанового, так и пимаранового типа конфигуративно родственны между собой и возможно имеют общего предшественника.

Ферругинол и родственные соединения. Представители группы абиетана некислотного характера родственны ферругинолу

(CXXVIII). Все они содержат фенольное ядро С с гидроксилом в положении 12; исключение составляет хинон ройлеанон (CXXIX) [93] и родственные ему соединения (см. табл. 2). Ферругинол [58], 6,7-дегидроферругинол [36] и 7-оксоферругинол (саджиол) [35] по конфигурации родственны абиетиновой кислоте так же, как и хинокол (3-оксиферругинол) [70] и хинокон (3-оксоферру- гинол).

а-Дикетон ксантоперол (6,7-диоксоферругинол) характеризуется [37/ 233] более прочным A/В цис-сочленением. A/В транс-соеди- нение [37], получаемое из можжевельника в меньших количествах, было изомеризовано действием оснований в ксантоперол.

Мейтенон. Димер мейтенона (СХХХ) [144] обладает многими интересными свойствами. Его биогенез, возможно, заключается в окислении ферругинола (CXXVIII) в оксициклогексадиенон (CXXXI), который, подобно простым а-оксициклогексадиенонам, образующимся при окислении фенолов, может подвергаться димеризации в СХХХ.

Наиболее интересная реакция мейтенона [144] состоит в его пиролитическом распаде до 12-окситотарола (12-окси-СХХХУ), соответствующего дезизопропильного соединения и чистого пропилена.

Нимбиол и подокарповая кислота. Оба указанных фенольных соединения, строго говоря, не относятся к дитерпеноидным соединениям, так как не содержат требуемого числа атомов углерода. Тем не менее по своей структуре они несомненно родственны группе абиетана.

Нимбиол (СХХХП), который встречается [201] в Melia azadi- rachta вместе с 7-оксоферругинолом, может образоваться [201, 235] в результате гидратации и. ретроальдолизации 12-оксопимара- диена (СХХХШ) (см. направление стрелок).

Удаление изопропильной группы из скелета абиетана с образованием подокарповой кислоты (CXXXIV) [58] труднее объяснить; однако до некоторой степени оно объясняется в работе [236]. Следует отметить, что подокарповая кислота по расположению 6—1314

карбоксильной группы отличается от всех других. смоляных

СХХХПСХХХПСХХХШСХХХШCXXXIVCXXXIV

СХХХП

СХХХП

СХХХШ

СХХХШ

CXXXIV

CXXXIV

Соединения с перестроенным скелетом абиетина

Тотарол и родственные соединения. Тотарол (CXXXV) и родственные соединения [71 ] не относятся к изопреноидам. Однако фенольная гидроксильная группа в них находится во всех случаях по соседству с замещаемой изопропильной группой (см. табл. 2). То обстоятельство, что тотаролон-3 и хинокйон (3-оксо- ферругинола) содержатся в Tetraclinis articulata [69] и что конфигурации [68] тотарола и абиетиновой кислоты близки, позволяет сделать вывод, что ферругинол может быть биогенетическим родоначальником тотарола [144, 234].

CXxxvCXxxv

CXxxv

CXxxv

Димерный подототарин (CXXXVI) был выделен [57] из Podocarpus totara и получен синтетически [102] окислительной конденсацией тотарола.

ТЕТРАЦИКЛИЧЕСКИЕ ДИТЕРПЕНОИДЫ

Тетрациклические дитерпеноиды представляют большой интерес по двум причинам. Во-первых, к ним относятся три класса дитерпеновых алкалоидов, представленных гарифолином (CXXXVII), атизином (CXXXVIII) и ликоктонином (CXXXIX). Химия этих соединений не будет подробно рассматриваться, так как она составляет большую область, которой посвящена прекрас-

ная обзорная работа [237]. Однако химия дитерпеноидов была бы неполна без рассмотрения этого типа соединений, так как углеродный скелет атизина и ликоктонина (соединений, которые могут служить убедительной иллюстрацией биогенетического изопренового правила) часто встречается среди природных соединений, лишенных азота.

Во-вторых, уже ранее отмечалось образование соединений типа каурана (филлокладана), атизана, бейерана и трахилобана из общего бициклического предшественника (см. стр. 52). Полностью установленная конфигурация ликоктонина (CXXXIX) и аконитина (CXL) хорошо согласуется с их образованием [75, 228] из предшественника типа атизина (например, переходами

CXXXVIII -^СХЫ -Э-СХЫ1->СХЫП-^ CXXXIX). (+)-Фил- локладен (CXLIV), изофиллокладен (CXLV) и филлокладанол составляют отдельную небольшую группу. (—)-Каурен (CLI)

6*

[(+)-каурен также встречается в природе! является родоначальником большой группы алкалоидов, включающей соединения з неперестроенными скелетами стевиола (CLVIII), кафестола (CLXIII) и алкалоидов гарриа, а также с перестроенными скелетами алкалоидов гиббереллинов (CLXIX), грейанотоксинов (CLXXVI), енмеина (CXCIII) и ликоктонина (CXXXIX). Особый интерес вызывают модификации с окисленным кольцом В в гиббереллинах, енмеине и пергидроазуленовой системе грейанотоксинов.

Группы бейерана (ср. CXCVIII) и трахилобана (ср. CCI) по своей конфигурации скорее родственны (—)-каурену, чем (+)- филлокладену, другими словами, они содержат 10а-метильную группу.

Группа филлокладена — каурена

Соединения с нормальным углеродным скелетом каурана

Филлокладен. Тетрациклические углеводороды филлокладен (CXLIV) и изофиллокладен (CXLV) выделены из многих эфирных масел. Источники этих соединений и их химия начального периода рассмотрены в монографиях по терпенам [205, 211]. Принятое в настоящее время строение филлокладена и изофиллокладена было предложено Брандтом [34] на основании следующих соображений.

Филлокладен (CXLIV) содержит дизамещенную двойную связь (озонолиз дает формальдегид и С18-кетон), которая при действии кислот перемещается в тризамещённое положение с образованием изофиллокладена (CXLV). Дегидрирование филлокладена приводит к пимантрену (CXLVI) и ретену (CXLVII). При окислении изофиллокладена (CXLV) перманганатом образуется С20-кетокис- лота с метильной группой, которую можно восстановить и дегидрировать в 1-метил-7-этилфенантрен (CXLVIII); после обработки метилового эфира указанной кислоты метилмагнийгалогенидом и дегидрирования образуется ретен (CXLVII).

Строение филлокладена и изофиллокладена, предложенное Брандтом, было подтверждено [33] инфракрасными спектрами, указавшими на наличие в филлокладене винилиденовой группировки.

связанной с пятичленным кольцом с одной соседней метиленовой группой, и на наличие одной геминальной диметильной группы и одной метильной группы, расположенной между двумя шестичленными кольцами. В изофиллокладене были обнаружены три- замещенная двойная связь и одна дополнительная метилвинильная группировка.

Конфигурация филлокладена (CXLIV) была предложена [43, 45] на основании представлений Уенкерта [230] о биогенезе тетрациклических дитерпеноидов. A/В транс-сочленение и такая же, как в абиетиновой кислоте, абсолютная конфигурация при углеродных атомах 5 и 10 вытекают из превращения [118] изофилло- кладена в подокарпен-8(14)-он-13 (CXLIX), являющийся производным маноола, и из описанного превращения [41 ] римуена (см. стр. 78) в изофиллокладен и абиетадиен-8(14),12. Применение правила октанта к наблюдаемой кривой Коттона в случае кетоэфира (CL) позволяет [105] полностью установить конфигурацию CXLIV, удовлетворяющую также требованию A/В транс-сочленения. Эти выводы были в дальнейшем подтверждены полным синтезом [224] (±)-филлокладена.

CXLIXCXLIX

CXLIX

CXLIX

Кадрен. (—)-Каурен (CLI), лежащий в основе большинства выделенных до сих пор тетрациклических дитерпеноидов, был впервые получен [132, 133] из масла, содержащегося в листве новозеландской сосны Agathis australis. (+)-Каурен содержится [48] в Podocarpus ferrugineus.

Каурен обладает свойствами [44] стереоизомера филлокладена. Так, при дегидрировании каурена образуются пимантрен и ретен

CLCLCLJCLJ

CL

CL

CLJ

CLJ

с выделением формальдегида, при озонолизе образуется С18-цикло- пентанон (подтверждено инфракрасным спектром), при действии кислот — изокаурен (криптомерен), что по данным инфракрасных спектров соответствует переходу филлокладена в изофиллокладен

Конфигурация каурена сначала обсуждалась (451 в связи с пространственным расположением филлокладена на основе предположения Уенкерта, что оба углеводорода являются производными предшественников примарадиена-8(14),15. р-Сочленение пятичленного кольца D в (—)-каурене получило подтверждение в превращении [92] стевиола (CLVIII) в (—)-а-дигидрокаурен (об абсолютной конфигурации кольца D в стевиоле см. стр. 87) с применением методов, которые не влияют на пространственное расположение при С-10, С-8 и С-13, вследствие чего под сомнением остается только конфигурация при С-9. Этот вопрос [90] был решен в пользу 90Н-конфигурации в стевиоле и (—)-каурене при применении правила октанта к кетонам CLII и СЫН из стевиола и к кетону CLIV из (—)-изокаурена.

Абсолютная конфигурация каурена была впервые вполне достоверно установлена [31 превращением подокарповой кислоты в фенол (CLV), энантиомерный фенолу, полученному из атизина. Так, ввиду наличия связи атизина с гаррифолином, с одной стороны, и гаррифолина [175] с (—)-кауреном, с другой, можно приписать (—)-каурену абсолютную конфигурацию CLI. Этот вывод был более прямым путем подтвержден [81] превращением (—)- каурена и (+)-филлокладена в энантиомерные кетоэфиры (CLVI и CLVII), а также полным синтезом (±)-каурена [22]. Совсем недавно [12] была выяснена непосредственная конфигура- тивная связь атизина и абиетиновой кислоты.

Как в настоящее время выяснено [43, 90], мирен (миропин) из Podocarpus ferruginous представляет собой смесь (+)-каурена с филлокладеном.

Стевиол. Это соединение занимает центральное положение в химии тетрациклических дитерпеноидов, так как его конфигурация является переходной от каурена к алкалоидам группы гарриа — атизина.

При ферментативном гидролизе стевиозида из Stevia rebaudiana Bertoni образуется [174] агликон стевиол (CLVIII), тогда как гидролиз в разбавленной кислоте ведет к получению изостевиола (CLIX). Изостевиол представляет собой циклопентанонмонокарбоновую кислотуй как насыщенное соединение должен быть тетра- карбоциклическим; при его дегидрировании образуется пиман- трен. В соответствии с данными инфракрасных и ультрафиолетовых спектров стевиол содержит винилиденовую группу.

Если допустить, что при превращении стевиола в изостевиол {см. CLVIII, стрелки) не происходит глубокой перестройки углеродного скелета, то можно полагать, что циклопентанон в изо- стевиоле и пятичленное кольцо в стевиоле связаны, по аналогии с филлокладеном, соответственно с углеродными атомами 8 и 13.

Строение и конфигурация стевиола подтверждаются [92] при изучении химии гиббереллиновой кислоты (см. стр. 89). При озонолизе аллогиббереллиновой кислоты (CLX) образуется норкетон, у которого кривая Коттона не отличается от кривой кетонорсте- виола, полученного действием озона на стевиол. Минеральные

кислоты превращают аллогиббереллиновую кислоту в гиббереллиновую кислоту (CLXI) (переход, полностью аналогичный перегруппировке стевиола в изостевиол). Кривые Коттона в случае гиббереллиновой кислоты и изостевиола идентичны; таким обра-

зом, вызываемая кислотой шерегруппировка двух родов соединений обусловлена одинаковыми изменениями в строении и конфигурации.

Превращение 1921 стевисола и каурена в обычное производное (см. стр. 86) и установленная независимым способом [159, 2171 конфигурация гиббереллиношой кислоты позволяют сделать вывод о пространственном расположении углеродного скелета стевиола. Конфигурация при С-9 (pH]) уже обсуждалась в разделе, посвященном каурену (см. стр. 85>). Поэтому остается выяснить положение и стереохимию карбоксильной группы в стевиоле. То, что карбоксильная группа связана с С-4, вытекает из превращения [175, 175а] гаррифолина (CXXXVII) и стевиола (CLVIII) в сте- ван В [(—)-Р-дигидрокауре)н] (CLXII, R = R'= СН8) соответственно через стадию образювания спиртов CLXII (R = СН2ОН, R' = СПз) и CLXII (R = СПз, R' = СН2ОН). Неидентичность двух указанных первичных спиртов показывает [175, 175а], что карбоксильная группа не может быть связана с С-10, и, следовательно, она присоединена к С-4. Аксиальная конфигурация (а) карбоксильной группы подтверждена [7] измерением рК стевиола и ряда его произведших.

Кафестол и кавеол. Химия кафестола, главного компонента неомыляемой части масла из бобов кофе, в масштабе работ начального периода исследования этого дитерпеноида рассмотрена в монографии де Майо [170]. Кафестолу приписано строение CLXIII [231 или. CLXIII с метильной группой, перемещенной от С-10 к С-5 [129]. В результате бромирования и восстановления кетона (CLXIV), производного кафестола, было выяснено, что ангуляр- ная метильная группа расположена при С-10. Абсолютная конфигурация как антиподная стероидам при С-5 и С-10 установлена на основании кривой Коттона в случае кетона CLXIV.

Правильный вывод о 0-связи кольца D был сделан [ 1051 на основании данных о совпадении кривых Коттона для норкетонов (CLXV) из кафестола и филлокладена. Но тот же критерий привел [105] к неверно приписанной конфигурации при С-9 (9аН).

Полная конфигурация кафестола (CLXIII) с 90Н и с нормальным транс — анти-скелетом была установлена [1991 в результате рентгеноструктурного анализа бромэпоксиноркафестанона (CLXVI). Абсолютная конфигурация гликольной системы была выяснена независимым методом [104]. Кавеолу, меньшей составной части масла из бобов кофе, приписаны строения и конфигурация CLXVII [149а].

Соединения с перестроенным скелетом каурена

Гиббереллины. Химия этой биологически важной группы дитерпеноидов подробно рассмотрена в известных монографиях [39, 120]. Уже после выхода в свет этих монографий появились еще две важные работы в этой области.

Как показали рентгеноструктурные исследования [159], метиловый эфир бромгиббереллиновой кислоты обладает конфигурацией CLXVIII. Если допустить, что образование бромпроизводного близко напоминает превращение аллогиббериновой кислоты в гиб- береллиовую, можно полностью установить строение и конфигурацию гиббереллиновой кислоты (CLXIX). Такое же пространственное расположение, но без указания положения водорода у С-9, было предложено ранее [217] на основании химических данных. Абсолютная конфигурация выведена [165] на основании ранее установленного расположения при С-3. Во втором цикле исследований

CLXXIII R = CHOCLXXIII R = CHOCLXXVCLXXV

CLXXIII R = CHO

CLXXIII R = CHO

CLXXV

CLXXV

(78—80] были установлены строение и конфигурация шести новых метаболитов из Gibberella fujikuroi; некоторые из них образуются на промежуточных стадиях биосинтеза гиббереллинов. К этим метаболитам относятся лактоны 7-окси-СЬХХ, 7,18-диокси-СЬХХ1, 7,16,18-триоксикауренолид (CLXXII), ангидриды фуйеналя (CLXXIII) и фуйеновой кислоты (CLXXIV), дикарбоновая кислота (CLXXV). '

Кауренолиды, по-видимому, занимают узловое место в биосинтезе метаболита Gibberella; от них возможен переход к гиббереллинам с сужением кольца В или к фуйеналю, фуйеновой кислоте и дикарбоновой кислоте (CLXXV) с окислительным расщеплением (см. енмеин, стр. 92) кольца В. Метильная группа у С-20 не отщепляется, и, следовательно, С-19-карбоксильная группа не лактонизуется у С-10.

Биосинтетические исследования гиббереллиновой кислоты, значение которой уже отмечалось выше, приведены на рис. 5. Недавно было показано [78], что (—)-(17-С14)-каурен используется в G. fujikuroi в качестве предшественника гиббереллиновой кислоты. j

Грейанотоксины. Из листьев Leucothoe grayana Мах были выделены три токсичных вещества — грейанотоксины I, II и III. Грей- анотоксин I идентичен андромедотоксину (ацетиландромедолу), а грейанотоксин III идентичен дезацетиландромедотоксину (андре- модолу), т. е. веществам, выделенным из Rhododendron species.

Строение грейанотоксинов было выяснено [140—142, 146, 147] японскими учеными двух лабораторий, они почти одновременно опубликовали свои предварительные результаты. Установление строения грейанотоксина II, в том числе методами распада, группой Накайима будет рассмотрено подробнее с целью иллюстрации обширных и изящных исследований, выполненных обеими школами.

1 Грейанотоксин II (CLXXVI)—тетрациклическое соединение, он содержит пять гидроксильных и одну экзо-циклическую метиленовую группу. При окислении дигидропроизводного грейанотоксина II тетраацетатом свинца образуется кето-у-л актол, превращающийся под действием хромовой кислоты и двуокиси селена в ендион-1,4 (CLXXVII), что позволило выяснить частичную структуру (CLXXVIII) грейатоксина II.

Продукт озонолиза грейанотоксина II при действии щелочи превращается в «.^-ненасыщенный кетон (CLXXIX), который при окислении трехокисью хрома в пиридине дает ендион-1,4 (CLXXX), откуда можно вывести частичную структуру CLXXXI грейанотоксина II. Окисление грейанотоксина II тетраацетатом свинца приводит к 0,у-ненасыщенному кето-у-лактолу (CLXXXII). После дальнейшего ацетилирования и окисления был получен енон-у-

лактон CLXXXIII, последующий щелочной гидролиз и окисление привели к хромофору ендиона типа CLXXXIV (ср. ранее упомянутый CLXXVII), что позволило расширить частичную структуру CLXXXI до CLXXXV.

Ацетокси-у-лактон (CLXXXIII) был озоном расщеплен до а,а- диметил-р-ацетоксиглутаровой кислоты (CLXXXVI) ш кето-у-лак- тона (CLXXXVII). Образование кислоты CLXXXVI указывает на наличие в молекуле грейатоксина II диметилциклопентанового кольца. Кетолактон (CLXXXVII) был превращен обычными методами в лактонокислоту (CLXXXVIII), озонолиз которой привел к соединению CLXXXIX, который при действии щелочи превращается в кетокислоту (СХС). Продукт ароматизации кетокислоты (СХС) был идентифицирован сопоставлением с веществом, полученным встречным синтезом.

Эта цепь реакций позволяет приписать у-кетолактону строение CLXXXVII. Этот вывод в сочетании с установленным строением

CLXXX R=OCLXXX R=O

CLXXX R=O

CLXXX R=O

другого продукта озонолиза — (CLXXXVI) из енонлактона (CLXXXIII) и с ранее выведенной частичной структурой CLXXXV позволяет приписать грейанотоксину II строение CLXXVI.

CXCI R = СН3СО СХСП R=H

Грей анотоксины I и III родственны грейанотоксину II, что видно из следующих данных. Щелочной гидролиз грейанотоксина I приводит [1471 к грейанотоксину III (СХСП), который можно в мягких условиях дегидратировать до грейанотоксина II. Больше того, при действии безводного сульфата меди в ацетоне как на грейаноток- син II (CLXXVI), так и грейанотоксин III (СХСП) образуется одно и то же изопропилиденовое производное.

Таким образом, родство трех токсичных действующих начал надежно установлено и показано, что они обладают одинаковой абсолютной конфигурацией.

Родственную конфигурацию грейанотоксинов (CXCI) можно считать выясненной [148, 2201; только пространственное расположение гидроксильной группы при С-2 остается неопределенным.

Енмеин. Строение и конфигурация енмеина (изодонина), выделенного из Isodon trichocarpus, на основании подробных химических и спектроскопических исследований [156], а также результатов рентгеноструктурного анализа [137а] соответствуют формуле CXCIII. Абсолютная конфигурация установлена методом

Прелога. Из многочисленных интересных превращений енмеина достаточно привести следующий пример.

В результате вызываемого щелочью p-элиминирования бис- дегидро-а-дигидроенмеин (CXCIV) превращается в енон (CXCV), который при пиролизе декарбоксилируется в лактонодикетон (CXCVI), пиролиз CXCVI приводит к соединениям CXCVIIa, б, в, что позволяет выяснить положение всех атомов углерода/в ен- меине.

CXCVIIbCXCVIIbCXCVIIaCXCVII6CXCVIIaCXCVII6

CXCVIIb

CXCVIIb

CXCVIIaCXCVII6

CXCVIIaCXCVII6

Биогенез енмеина представляет собой интересный дополнительный случай расщепления связи С-6/С-7, наблюдаемого на примерах фуйеналя (CLXXIII) и фуйеновой кислоты (CLXXIV).

Группа бейерана

Бейерол. Бейерол, выделенный в виде моноэфира коричной кислоты (CXCVIII, R = С6Н5СН = СНСО), содержит [143] три реакционноспособные гидроксильные группы и одну изолированную цис-дизамещенную двойную связь. Две гидроксильные группы включены в систему первично-вторичного 1,3-гликоля (ср. андро- графолид), третья содержится в оксиметильной группе, связанной с четвертичным атомом углерода.

Дизамещенная двойная связь в триацетате бейерола расщепляется хромовой кислотой, причем образуется триацетоксиглута- ровый ангидрид (CXCIX), коГорый гладко дегидрируется при действии селена в пимантрен (CXLVI). После избирательного окисления первичной спиртовой группы при С-17 в триоксидиэфире, соответствующем ангидриду (CXCIX) (1,3-гликоль защищен в виде

этилиденового производного), был получен моноэфир малоновой кислоты, который в пиридине легко декарбоксилируется.

Имеются доказательства, что бейерол по структуре близок к изостевиолу (см. стр. 87); таким образом, бейерол является пер

вым представителем нового класса тетрациклических дитерпеноидов; все эти дитерпеноиды, без исключения, можно получить исходя из пимарадиена (см. рис. 1).

Конфигурация бейерола иллюстрируется формулой CXCVIII [142а].

CXCViHCXCIXССв r=h2CXCViHCXCIXССв r=h2

CXCViHCXCIXССв r=h2

CXCViHCXCIXССв r=h2

Стахенон и родственные соединения. Строение стах’енона (СС) и родственных соединений, представителей групп бейерана, • установлено [13], по существу, аналогичным образом. Как и в случае бейерола, измерения дисперсии оптического вращения указывают на транс-сочленение колец A/В и на 10а-метильную группу. Установлена взаимосвязь бейерола и стахенона [142а].

Углеводород стахен (ССв) и родственные спирты (ССа и ССб) были выделены [1756] из Erythroxylon monogynum, а антипод ста- хена углеводород хибаен из Thujopsis dolabrata [1536] (см. эри- троксидиолы и долабрадиен, стр. 79).

ССа r’=CH2OH; R2= СН3ССб R^CH,; R2=CH2OHССа r’=CH2OH; R2= СН3ССб R^CH,; R2=CH2OH

ССа r’=CH2OH; R2= СН3

ССб R^CH,; R2=CH2OH

ССа r’=CH2OH; R2= СН3

ССб R^CH,; R2=CH2OH

ПЕНТАЦИКЛИЧЕСКИЕ ДИТЕРПЕНОИДЫ

Группа трахилобана

Трахилобановая кислота и родственные соединения. В* самое последнее время Уриссон и сотр. [1361 выделили из смолы Trachy- lobium verrucosum шесть новых дитерпеноидов. Из них очень инте-

ресны четыре родственных соединения с углеродным скелетом трахилобана: трахилобановая кислота (CCI), производное с первичной спиртовой группой и За-окси- и За-ацетокситрахилобановая кислота. Таким образом было подтверждено существование природных соединений, относящихся к четвертому типу углеродных скелетов, которые можно вывести из неклассического иона карбония по Уенкерту (см. рис. 1). Кроме того, из указанного растения были также выделены кауреновая и изокауреновая кислоты (ССП) и бициклическая оксикислота (ССШ) 1176а).

Строение и конфигурация трахилобановой кислоты (CCI) выяснены следующим образом. После дегидрирования За-окситр ахи Лобановой кислоты селеном получена смесь ароматических углеводородов, из которой были выделены пимантрен, 1,7-диметил-6-этилфе- нантрен (CCIV) и 1-метил-6-изопропилфенантрен. Трахилобановая кислота является насыщенным соединением, поэтому она не поглощает в ультрафиолетовой области; она относится к числу пента- циклических соединений, причем пятое кольцо, как показывает спектр ЯМР, циклопропановое. Прямая корреляция с (—)-кауреном возможна, так как при действии уксусного ангидрида и хлорной кислоты на эфир трихилобановой кислоты образуется метилвинил- кетон (CCV), который при озонолизе превращается в норкетон (CCVI), получаемый также из природного эфира кауреновой кислоты (ОСИ). С другой стороны, эфир кауреновой кислоты может быть обычными способами превращен в (—)-каурен.

В результате обширных исследований были установлены строение и конфигурация всех шести соединений группы трахилобана; в предварительном отчете [136] приведены только краткие сведения.

Дитерпеноид

Мол, формула

Источник

Литература

T. пл., °C

Ио (растворитель), град

Лабдан-8а, 15-диол

С2оН3802 ссх

Нормальный скелет лаб Aeonium lindleyi

дана

15

83-84

-10(СНС13)

Биформен

С20Н32 CCXI

Dacrydium biforme

60

4-12 (изооктан)

Маноол

C2oH340 X

To же

24,135

53

+30 (С2Н5ОН)

Маноилоксид

С20Н34О XII

Dacrydium colensoi

131,135

29

+20 (С2Н5ОН)

13-Эпи (—) маноил-

С20Н34О XVII

Gibberella fujikuroi

80

98-99,5

-37 (С2Н5ОН)

оксид (олеарилок- сид)

12а-Окси-13-эпимано-

С2оН3402

Турецкий табак

111

141-142

+44 (СНС13)

нлоксид

2-Оксоманоилоксид

с20н32о2

Dacrydium colensoi

98,134

76-77

+40 (С2Н5ОН)

З-Оксоманоилоксид

C2oH3202 VIII

Xylia dolabriformis

157

99-99,5

+54 (СНС13)

«2-Леваитаиолид

С20Н32О3 XVI

Турецкий табак

112

145 н 165

-44 (СНС13)

а-Лейантенолид

С2оН3о03ССХП

To же

L 110

210

+60 (СНС13)

Р-Левантенолид

С2оН3о03ССХШ

> >

110

208-209

-60 (СНС13)

Коленсенон

С19Н30О2 XVIII

Dacrydium colensoi

116

99-100

+39

Склареол

С2оНзв02 XI

Salvia sclarea

21,194

105,5-106

-3 (СНС13)

Абиенол

С20Н34О CCXIV

Abies pectinata

181

63-65

20

Группа лабдана

13141314Эллиотннол Лариксол Торулозол Торулозал Кативовая кислота 6-Оксокатнвовая кислотаЭперуевая кислотаЛабданоловая кислота Копаловая'кислота 6 Коммуиовая кислота Эллиоттиновая кислотаАгатоловая кислота Бициклическая оксикислотаГринделовая кислота Эпоксигринделовая кислота6-Оксогринделовая кислотаПииифоловая кислота Даниелловая кислота Полиальтовая кислота Агатовая кислотаМаррубиин АндрографолидЭллиотннол Лариксол Торулозол Торулозал Кативовая кислота 6-Оксокатнвовая кислотаЭперуевая кислотаЛабданоловая кислота Копаловая'кислота 6 Коммуиовая кислота Эллиоттиновая кислотаАгатоловая кислота Бициклическая оксикислотаГринделовая кислота Эпоксигринделовая кислота6-Оксогринделовая кислотаПииифоловая кислота Даниелловая кислота Полиальтовая кислота Агатовая кислотаМаррубиин АндрографолидC2qH32O XXIIС20Н34О2 CCXV с20н34о2 CCXVI С30Н32О2 CCXV1I с20н34о2 CCXVIIIС20Н32О3С20Н34О2 XXIVС2оН3д03 XXIС20Н32О2 VIIC2oH3o02 CCXIXС20Н30О2 XXIIIС20Н32О3 ссххС2оН3о03 ССШс20н32о3 CCXXIС2дН32О4С2оН3004с20н32о4 ссххпC2oH2s03 VIC2oH2g03 VС20Н30О4 ссххшC2oH2804 XLIIС20Н30О5 XXVC2qH32O XXIIС20Н34О2 CCXV с20н34о2 CCXVI С30Н32О2 CCXV1I с20н34о2 CCXVIIIС20Н32О3С20Н34О2 XXIVС2оН3д03 XXIС20Н32О2 VIIC2oH3o02 CCXIXС20Н30О2 XXIIIС20Н32О3 ссххС2оН3о03 ССШс20н32о3 CCXXIС2дН32О4С2оН3004с20н32о4 ссххпC2oH2s03 VIC2oH2g03 VС20Н30О4 ссххшC2oH2804 XLIIС20Н30О5 XXVPinus elliotti19014—15+14Larix europea122101+58Cupressus torulosa99110—111+31 (CHC13)To же99—+29 (CHC13)Камедь cativo11480-82-7To жеEperua falctata12489, 151114-115+ 13 (CHCI3)Камедь ладанника73—•-7 (CHC13)Бразильский копал176—-7Juniperus communis9228-230+25 (CH3OH)Pinus elliotti145387—389 в+42 в (C2H5OH)Манильский копалTrachylobium verruca-99176a184-186+42 (ЭДОН)sumGrindelia robusta164, 178100-101-102 (CHC13)To же16359—60-82» »16373-74-95Pinus Silvestris100194—195+26 (C2H5OH)Daniellia oliveri123129-130,5-58 (C2H5OH)Polyalthia fragrans113102-46 (C2H5OH)Манильский и каур-192203—204+56 (C2H5OH)ский копалMarrubium vulgare55, 63160+36 (CHC13)Andrographis panicu-64, 66230, 231-127 (CH3COOH)lataPinus elliotti19014—15+14Larix europea122101+58Cupressus torulosa99110—111+31 (CHC13)To же99—+29 (CHC13)Камедь cativo11480-82-7To жеEperua falctata12489, 151114-115+ 13 (CHCI3)Камедь ладанника73—•-7 (CHC13)Бразильский копал176—-7Juniperus communis9228-230+25 (CH3OH)Pinus elliotti145387—389 в+42 в (C2H5OH)Манильский копалTrachylobium verruca-99176a184-186+42 (ЭДОН)sumGrindelia robusta164, 178100-101-102 (CHC13)To же16359—60-82» »16373-74-95Pinus Silvestris100194—195+26 (C2H5OH)Daniellia oliveri123129-130,5-58 (C2H5OH)Polyalthia fragrans113102-46 (C2H5OH)Манильский и каур-192203—204+56 (C2H5OH)ский копалMarrubium vulgare55, 63160+36 (CHC13)Andrographis panicu-64, 66230, 231-127 (CH3COOH)lata

1314

1314

Эллиотннол Лариксол Торулозол Торулозал Кативовая кислота 6-Оксокатнвовая кислота

Эперуевая кислота

Лабданоловая кислота Копаловая'кислота 6 Коммуиовая кислота Эллиоттиновая кис

лота

Агатоловая кислота Бициклическая оксикислота

Гринделовая кислота Эпоксигринделовая кислота

6-Оксогринделовая кислота

Пииифоловая кислота Даниелловая кислота Полиальтовая кислота Агатовая кислота

Маррубиин Андрографолид

Эллиотннол Лариксол Торулозол Торулозал Кативовая кислота 6-Оксокатнвовая кислота

Эперуевая кислота

Лабданоловая кислота Копаловая'кислота 6 Коммуиовая кислота Эллиоттиновая кис

лота

Агатоловая кислота Бициклическая оксикислота

Гринделовая кислота Эпоксигринделовая кислота

6-Оксогринделовая кислота

Пииифоловая кислота Даниелловая кислота Полиальтовая кислота Агатовая кислота

Маррубиин Андрографолид

C2qH32O XXII

С20Н34О2 CCXV с20н34о2 CCXVI С30Н32О2 CCXV1I с20н34о2 CCXVIII

С20Н32О3

С20Н34О2 XXIV

С2оН3д03 XXI

С20Н32О2 VII

C2oH3o02 CCXIX

С20Н30О2 XXIII

С20Н32О3 ссхх

С2оН3о03 ССШ

с20н32о3 CCXXI

С2дН32О4

С2оН3004

с20н32о4 ссххп

C2oH2s03 VI

C2oH2g03 V

С20Н30О4 ссххш

C2oH2804 XLII

С20Н30О5 XXV

C2qH32O XXII

С20Н34О2 CCXV с20н34о2 CCXVI С30Н32О2 CCXV1I с20н34о2 CCXVIII

С20Н32О3

С20Н34О2 XXIV

С2оН3д03 XXI

С20Н32О2 VII

C2oH3o02 CCXIX

С20Н30О2 XXIII

С20Н32О3 ссхх

С2оН3о03 ССШ

с20н32о3 CCXXI

С2дН32О4

С2оН3004

с20н32о4 ссххп

C2oH2s03 VI

C2oH2g03 V

С20Н30О4 ссххш

C2oH2804 XLII

С20Н30О5 XXV

Pinus elliotti

190

14—15

+14

Larix europea

122

101

+58

Cupressus torulosa

99

110—111

+31 (CHC13)

To же

99

—

+29 (CHC13)

Камедь cativo

114

80-82

-7

To же

Eperua falctata

124

89, 151

114-115

+ 13 (CHCI3)

Камедь ладанника

73

—•

-7 (CHC13)

Бразильский копал

176

—

-7

Juniperus communis

9

228-230

+25 (CH3OH)

Pinus elliotti

145

387—389 в

+42 в (C2H5OH)

Манильский копал

Trachylobium verruca-

99

176a

184-186

+42 (ЭДОН)

sum

Grindelia robusta

164, 178

100-101

-102 (CHC13)

To же

163

59—60

-82

» »

163

73-74

-95

Pinus Silvestris

100

194—195

+26 (C2H5OH)

Daniellia oliveri

123

129-130,5

-58 (C2H5OH)

Polyalthia fragrans

113

102

-46 (C2H5OH)

Манильский и каур-

192

203—204

+56 (C2H5OH)

ский копал

Marrubium vulgare

55, 63

160

+36 (CHC13)

Andrographis panicu-

64, 66

230, 231

-127 (CH3COOH)

lata

Pinus elliotti

190

14—15

+14

Larix europea

122

101

+58

Cupressus torulosa

99

110—111

+31 (CHC13)

To же

99

—

+29 (CHC13)

Камедь cativo

114

80-82

-7

To же

Eperua falctata

124

89, 151

114-115

+ 13 (CHCI3)

Камедь ладанника

73

—•

-7 (CHC13)

Бразильский копал

176

—

-7

Juniperus communis

9

228-230

+25 (CH3OH)

Pinus elliotti

145

387—389 в

+42 в (C2H5OH)

Манильский копал

Trachylobium verruca-

99

176a

184-186

+42 (ЭДОН)

sum

Grindelia robusta

164, 178

100-101

-102 (CHC13)

To же

163

59—60

-82

» »

163

73-74

-95

Pinus Silvestris

100

194—195

+26 (C2H5OH)

Daniellia oliveri

123

129-130,5

-58 (C2H5OH)

Polyalthia fragrans

113

102

-46 (C2H5OH)

Манильский и каур-

192

203—204

+56 (C2H5OH)

ский копал

Marrubium vulgare

55, 63

160

+36 (CHC13)

Andrographis panicu-

64, 66

230, 231

-127 (CH3COOH)

lata

Таблица 2Таблица 2

Таблица 2

Таблица 2

Дитерпеиоид

Мол. формула

Источник

Литература

T. пл., °C

[a]Q (растворитель), град

Сциадии

с20н24о4 XXX

Sciadopitys verticellata

218

160

+10 (СНС!3)

Сциадинон

С20Н24О4 XLII

To же

149

207

-60 (СНС1$)

Диметиловый эфир

C22H2gOg XLI

» »

149

122

-45 (СНС13)

сциадиноновой кислоты

Перестроенный скелет лабдана

Телепогии

C20H31NO LIX

Thelepogon elegans

82, 106

184—185

Клеродин

С24Н34О7 XLIV

Clerodendron injortu- natum

Croton eleuterla

19, 179

164-165

-47 (СНС13)

Кзсиэриллин

Са^Н^О? LV

29. 203

+45 (пиридин)

Колумбии

^гоИггОд LX

Jateorrhiza palmata

20, 177

— 180”

Пальмарин

^20^22^7 CCXX1V

To же

16

253-258

+17 (пиридин)

Изоятеорин (12-эпи-

С20Н22О7 LXH1

» »

21

165—167

-j-30 (пиридин)

CCXXIV)г

Хасмантин (8-эпи-

С29Н22О7

» »

21

225—228

+0 (пиридин)

CCXXIV)

+20 (С2Н5ОН)

Плевромутилин

С22Н34О5 LXXII

Pleurotus mutilus

5

170-171

О-Циннамоилтакси-

С29Н36О7 LXXXIVa

Taxus baccata

21a

233-234

+285 (СНС13)

ЦИН Iе

r=c9h7o х=он

О-Циннамоилтакси-

C2gH3gOg LXXXIVa

To же

21a

He получен

цин II е

R = C9H7O

В чистом

х=н

виде

Триацетат О-цинна-

С3бН42О9

Taxus cuspidata

156a

265-267

+137 (СНС13)

моилтаксицнна II е

L

а Структурные формулы см. на стр. 56.

® Смесь изомеров с различным положением двойной связи.

в Приведены температура плавления и [«]q натриевой соли.

г Эпимеризуется по С-8 во время опыта.

д Зависит от скорости нагрева.

в Находится в растении в виде соответствующих О-р-диметиламнио-р-фенилпропнониловых эфиров.

Трициклические дитерпеноиды а

Группа пимарана

Дитерпеноид

Мол. формула

Источник

Литература

Т. пл, °C

[a]D (растворитель), град

Нормальный скелет пимарана

СандаракЬпимарадиен

СгоН32

Xylia dolabriformis

157

40—41

-12 (СНС13)

Сандаракопимарадие-

с29н32о

То же

157

127-128

-20 (СНС13)

нол-3

Сандаракопимарадие-

С2оН390

» »

157

59-60

-56 (СНС13)

нон-3

Сандаракопимарадиен-

с20н32о2

» »

157

152-153

-19 (СНС13)

диол-3, 18

Пимараналь (крипто-

С20Н30О CCXXV

Pinus sylvestris

18

50-52

—

пинон)

Дарутигенол 6

с20н34о3 XCVI

Siegesbeckia orientalis

86, 188

160

-И (С2Н5ОН)

Изопимаровая кислота

С20Н30О2 XCI

Pinus spp.

1, 138

162—164

•4-0

Пимаровая кислота

С20Н30О2 LXXXV

To же

103,128,139

211—212

+60 (С2Н5ОН)

Сандаракопимаровая

С20Нзо02 LXXXVI

Callitris quadrivalvis

96, 139

169

-20 (С2Н5ОН)

кислота

12 а-Оксисаидарако- пимаровая кислота

С29Н39О3

To же

2

269-270

-11 (С2Н5ОН)

Дитерпеноид

Мол. формула

Источник

Литература

Т. пл., °C

[«]□ (растворитель), граб

Кислота Укита (неоизо- пимаровая кислота)

Криптопимаровая кислота

Миропиновая кислота

См. стр. 72

См. стр. 72

См. стр. 72

219

219

50

Перестроенные скелеты пимаранаГруппа кассана

ПикросальвинПикросальвинC20H26O4 CX11Salvia officinalis40221—226 (с разл.)C20H26O4 CX11Salvia officinalis40221—226 (с разл.)Группа розанаГруппа розана

Пикросальвин

Пикросальвин

C20H26O4 CX11

Salvia officinalis

40

221—226 (с разл.)

C20H26O4 CX11

Salvia officinalis

40

221—226 (с разл.)

Группа розана

Группа розана

Вииатикоевая кисло

СзоНгаОз CV

Plathymenia reticu

152

153—154

+73 (CHClg)

та в

(R'=COOH)

lata

Вуякапеиовая кислота в ’

СзоНгвОз cv

(R —СООН)

Vouacapoua americana

150, 153

228—230 *

+ 108 (CC14)

Кассаидиновая кислота г

С20Н32О4 CCXXVI

Erythrophleum quine- ense

■97

275-277

-100 (C2H5OH)

Кассаевая кислотаг

С20Н30О4 с

To же

225

203

-126 (C2H5OH)

Кассамовая кислотаг

С21Н30О5 CCXXVII

» »

166

217—219

-62 (C2H5OH)

Эритрофлеадиеноло- вая кислота

С21Н28О5 xcix

Erythrophleum fordii

8

—

Эритрофламовая кислота г (3-оксикасса- мовая кислота)

Сг1Нзо06

Erythrophleum guine- ense

166

218—220

-63 (C2H5OH)

7-Дезоксирозеноно-

СзоНзгОг CXV

Trichothecium roseum

236

115—116

+57 (CHCI3)

лактон Розололактон Розенонолактон Римуен

Долабр адиен Эритроксидиол X

Эритроксидиол Y Эритроксидиол Z

С20Нз0О3 CXIV ^20^28^3 CXIII с20н32 еххп С20Нз2 СХХШ е

С2оН3402 СХХШ а

С2оНз402 СХХШ б

С20Н34О2 СХХШ в

То же

»»

Dacrydium cupressin ит

Thujopsis dolabrata

Erythroxylon monogy- num

To же

» »

126

125, 236

59, 72 153а

746

746

746

186

214 .

55

124—126

144—146

136—138

+6 (СНС13) -116 (СНС13) +45 (СНС13) -70

+ 12 (СНСЦ)

+87 (CHCI3) -35 (CHClg)

Группа

абиетана /\

Абиетиновая кислота Д Левопимаровая кислота

Ь

С2оН3о02 CXXIV

С20Н3о02 CXXV

{ормальный скелет абие Pinus spp.

То же

тана

195, 196

193, 197

174-175

-150

-116 (С2Н5ОН)

-280 (С2Н5ОН)

Дитерпеноид

Мол. формула

Источник

Литература

T. пл., °C

[alp (растворитель), град

Неоабиетиновая кислота

С20Н30О2 CXXVI

Pinus spp.

91

167-169

+159 (C2H5OH)

Палюстровая кислота

С20Н30О2 CXXVII

То же

197, 198

—

—

Ферругинол

С20Н30О CXXVIII

Podocarpus ferruginea

58, 189

175/3

+41 (C2H5OH)

6,7-Дегидроферруги- нол

C2qH28O

Juniperus communis

36

■—

-60 (С2Н5ОН)

Хинокиол

С20Н30О2 CCXXVIII

Tetraclinis articulata

70

240-242

+74

Хинокион

С2оН2802

To же

70

191-192

+112 (С2Н5ОН)

Саджиол (7-оксоферру гинол)

C2oHog02

Cryptomeria japonica

35

597

+26 (С2Н5ОН)

Ксантоперол

C20H2eO3 CCXXIX

Juniperus communis

37

255—270 (с разл.)

+ 133 (С2Н5ОН)

5-Эпиксантоперол

С2оН2вОз

To же

37

207—210

Мейтеион

С40Н60О4 сххх

Maytenus dispermus

144

197 (с разл.)

+115 (СНС13)

Ройлеанон

^20^28^3 CXXIX

Inula royleana

93

181,5—183

+134 (СНС13)

7-Ацетоксиройлеанои

Сг2Н30О5

To же

93

212—214,5

-14 (СНС13)

7-Дегидроройлеаиои ®

С22Нг8О7

» »

93

—

—

Нимбиол

С18Н24О2 СХХХП

Melia azadirachta

201

250—251

+32 (СНС13)

Подокарповая кислота

С17Н22О3 CXXXIV

Podocarpus cupressinus

58

194

+144 (С2Н5ОН при 578 ммк)

Перестроенный скелет абиетана

Группа тотарола

Тотарол

С20Н30О CXXXV

Podocarpus totara

71, 202

132

+41 (C2H5OH)

Подототарин

18-Окситотарол

С4оН3802 CXXXVI

C2oH3q02

То же

» »

57

56, 231

225—226 ®

230—231

+76™

+42 (C2H5OH)

З-Оксототарол

C2qH28O2

Tetraclinis articulata

71

188—189

+102 (C2H5OH)

18-Оксототарол

С2оН2802

Podocarpus Mannii

221

185-187

+76 (CH3OH)

18-Тотаролоевая кислота

C2qH28O3

To же

221

198 s

+124 (CH3OH)

а Структурные формулы см. на стр. 68.

6 В виде гликозида (дарутозида).

в В виде метилового эфира.

г В виде р-моно- (или дн-)метиламиноэтилового эфира.

Д Получен изомеризацией левопимаровой кислоты.

8 В чистом виде не получен.

ж В виде метилового эфира.

8 Приведены температура плавления и [a]D метилового эфира. g

Перестроенный скелет кауранаПерестроенный скелет кауранаТетрациклические дитерпеноидыаГруппа филлокладана —каурана

Перестроенный скелет каурана

Перестроенный скелет каурана

Дитерпеноид

Мол. формула

Источник

Литература

Т. пл., °C

[а]о (растворитель), град

(+)-Филлокладен

Г

С20Н32 CXLIV

1ормальный скелет кау Phyllocladus spp.

рана

34, 224

98

+ 16 (CHCI3)

(+)-Изофиллокладен

С20Н32 CXLV

То же

34

111-112

+23 (СНС13)

(+)-Филлокладанол

С20Н34О ссххх

Cryptomeria, japonica

155

182—183

+ 15 (СН3ОН)

(-)-Каурен

С20Н32 сы

Agathis australis

22, 45

50—51

-80 (С2Н8ОН)

(+)-Каурен

С20Н32

Podocarpus ferrugi-

48

49

+ 101 (CHClg)

(+)-Изокаурен (крип-

С20Н32 CCXXXI

neus

44

—

—

томерен

(—)-Кауранол

С20Н34О ссхххп

Gibberella fujikuroi

80

214—216

-45 (CHCI3)

(+)-Кауранол

С2 Н34О

Podocarpus spicata

160

212

+48

(-)-Кауреновая кис-

С20Н30О2 ССПа

Trachylobium verru-

136

120-121 б

-61

лота

(-)-Изокауреновая

С20Н30О2 ССПб

cosum

To же

L 136

128 6

±0

кислота

Стевиол в

С20Н30О3 CLVIII

Stevia rebaudiana

7, 174

212—213

-95 (С2Н8ОН)

Кафестол

С2оН2803 CLXIII

Масло из бобов кофе

199

158-159

-101 (СНС13)

Кавеол г

С20Н24О3 CLXVII

То же

—

—

Гиббериллнны

Гиббереллин А9

С19Н24О7 ССХХХ III

Gibberella fujikuroi

77

208—211

-12

Гиббереллин Д4

С19Н24О5 CCXXXIV

То же

154, 77

255:214-215

-3

Гиббереллин А2

С19Н2бО6 CCXXXV

» »

120

256; 235-257

+ 12

Гиббереллин А8

С19Н22О8 CCXXXVI

Phaseolus multiflorus

161

260—261

-77

Гиббереллин А7

С19Н22О8 CCXXXVI I

Gibberella fujikuroi

77

202

+20

Гиббереллин А4

С19Н24О6 CCXXXVIII

To же

121

285; 255-258

+36

Гиббереллиновая кис-

С19Н22О6 CLXIX

» »

159

233—235

+92

лота

Гиббереллин А6

С19Н22О6 CCXXXIX

Phaseolus multiflorus

162

222—225;

-28

Гиббереллин А8

С19Н24О7 CCXL

To же

162

206—209

210—215

+ 13

7-Оксикауремолид

С20Н28Оз CLXX

Gibberella fujikuroi

78, 80

187-188

-25 (C2H5OH)

7,18-Диоксикаурено-

С20Н28О4 CLXXI

To же

79, 80

211-214

-37 (C2H5OH)

лид

7,16,18-Триоксикау ре -

С20Нз0О5 CLXXII

» »

79, 80

250—255

—

нолид

Фуйеиаль

С20Н26О4 CLXXIII

» »

80

169—170

—74 (ацетон)

Фуйеновая кислота

С2оН2б05 CLXX1V

» »

80

205—206;

-59 (C2H5OH)

Дикарбоновая кислота

Грейаиотоксии II

С20Н28О8 CLXXV

С20Н32О5 CLXXVI

»»

Leucothoe grayana

80

140, 147,

222—224

169-170

198

-43

220

Дитерпеиоид

Мол. формула

Источник

Литература

T. пл., °C

[cz]d (растворитель), град

Грейаиотоксин III (аидромедол, деза- цетилапдромедоток-

с20н34о6 схсп

То же

140, 147, 220

224-227 (с разл.)

-17 (C2H5OH)

с ни)

Грейаиотоксин I (андромедотоксин, ацетилаидромедол)

^22^36^7 CXCI

» »

140, 147, 220

271 д

-9 (С2Н5ОН)

Енмеии (изодоиин)

СгоНгА CXCIII

Группа

Isodon trichocarpus

бейераиа |

Эиаитио-

156

274—275

— 156 (ацетон)

Хибаеи

с 20^32 ССв

Thujopsis dolabrata

1536

30

-50 (СНС13)

Стахен

С20Н32 ССв

Erythroxylon monogy- num

1756

29

-рЗЗ (CHClg)

Эритроксилол А

С20Н32О ССа

To же

1756

119—120

+39 (СНС13)

Эритроксилол В

С20Н32О ССб

» »

1756

122—123

--67 (СНС13)

Стахёиои

С2оНдоО СС

Splrostachys africana

13

35—36,5

+22 (СНС13)

а-Кетол

^20^30^2 CCXL1

To же

13

129

-[-30 (СНС 13)

Диосфемол

^20^28^2 CCXLII

» »

13

132

--49 (CHCI3)

Бейерол е

С20Н32О3 CXCVIII

Beyeria leschenaultii

143

242—243

+61 (пиридин)

о

а б

в г д е

Структурные формулы см. на стр. 83.

Приведены температура плавления и [a]D соответствующих метиловых эфиров.

Встречается в виде гликозид стевиозида. +

В чистом виде не выделен.

Зависит от скорости иагрева.

В виде моноэфира коричной кислоты.

Дитерпеноид

Мол. формула

Источник

Литература

Т. пл., °C

[®]д (Растворитель), град

18-Окситрахилобаи

С20Н32О CCXLII I

Trachylobium verruco- sum

136

165

-42

Трахилобановая кислота

С20Н30О2 CCI

То же

136

110—112 6

-41 6

З-Окситрахилобановая кислота

C20H30O3

» »

136

160 6

-61 6

З-Ацетокситрахнлоба- новая кислота

С22Н32О4

» »

136

134 6

-38 6

соответствующих метиловых эфиров.

а Структурные формулы см. на стр. 94.

6 Приведены температура плавления и [o]d

Пеитациклические дитерпеноиды аПеитациклические дитерпеноиды аГруппа трахнлобанаГруппа трахнлобанаТаблица 4Таблица 4

Пеитациклические дитерпеноиды а

Пеитациклические дитерпеноиды а

Группа трахнлобана

Группа трахнлобана

Таблица 4

Таблица 4

CCXXXCCXXXI

CCXXXVICCXXXVIICCXXXVIII

CCXXXIXCCXL

CCXL1

CCXXIV

ccxxv

ccxxvi

ccxuii

ЛИТЕРАТУРА

Antkowiak W., ApSimon J. W., Edwards О. E., ‘ J. Org. Cherp., 27, 1930 (1962).

la. A p 1 i n R. T., H a 1 s.a 1 1 T. G., Fortschr. Chern. Org., Naturstoffe, в печати.,_

ApSimon J.'W., Edwards О. E., Can. J. CHem., 39, 2543 (1961).

A p S i m о n J. W., Edwards О. E., Can. J. Chem., 40, 896 (1962).

A r i g о n i D., Biosynthesis of Terpenes and Sterols, Ciba Foundation Symposium, Churchill, London, 1959, p. 231.

Ari g оn iD., Gazz. Chim. Itai., 92,884(1962).

Ari g оn iD., Barton H. R., Corey E. J., J e g e r O.,

and colleagues, Experientia, 16, 41 (1960).

Aгу aV.P., J. Sci. Ind. Res. (India),21B,93 (1962).

AryaV.P., J. Sci Ind Res. (India),21B,342 (1962).

Arya V. P„ Enzell C., Erdtman H., Kubota T„ Acta Chem. Scand., 15, 225 (1961).

A г у a V. P., Enzell C., Erdtman H., Ryhage R., Acta Chem. Scand., 15, 682 (1961),

Arya V. P., Mathieson D. W., J. Chem. Soc., 1959, 3623.

A у e r W. A., McDonald С. E„ (in. part) I v e r a c h G. G., Tetrahedron Letters, 17, 1095 (1963).

Baarschers W. H., Horn D. H. S., J о hns о ri L. R. F., J. Chem. Soc., 1962, 4046.

Babin D. R., Forrest T. P., V a 1 e n t a Z., Wiesner K-, Experientia, 18, 549 (1962).

Baker A. J., Eglint on G., Gonzalez A. G., Hamilton R. J., Raphael R. A., J. Chem. Soc., 1962, 4705.

Balasubramanian S. K-, Barton D. H. R., Jackman L. M., J. Chem. Soc., 1962, 4816.

В a r 11 г о p J. A., Rogers N. A. J., «The Chemistry of the Higher Terpenoids», Progress in Organic Chemistry, Vol. 5, J. W. Cook, W. Carruthers, eds, Butterworths, London, 1961.

В a r t о n D. H. R., Bruun T., S о г e n s e n N. Y., Acta Chem. Scand., 5, 1356 (1951).

В a r t о n D. H. R„ Cheung H. T„ Cross A. D., Jackman L. M., Martin-Smith M., J. Chem. Soc., 1961, 5061.

В a г t о n D, H. R., E 1 a d D„ J. Chem. Soc., 1956, 2085, 2090.

В a r t о n D. H. R., Overton К- H., W у 1 i e A., J. Chem. Soc., 1962, 4809.

21a. Baxter J. N., Lythgoe B., Scales B., Screws- t о n R. M., T r i p p e t t S., J. Chem. Soc., 1962, 2964.

В e 1 1 R. A., Ireland R. E., P a r t у к a R. A., J. Org. Chem., 27, 3741 (1962).

Bendas H., Dj er as si C., Chem. Ind. (London), 1955, 1481.

В i g 1 e у D. B., R о g e r s N. A. J., В a r 1 t г о p J. A., J. Chem. Soc., 1960, 4613.,, .

В i g 1 e у D. В., Rogers N. A. J., В a r 1 t г о p J. A., Chem. Ind. (London), 1962, 1570.

Birch A. J., Cameron D. W., Holzapfel C. W., R i c- k a r d s R. W., Chem. Ind. (London), 1963, 374.

В i r c h A. J„ G r i m s h a w J., T u г n b u 1 1 J. P., J. Chem. Soc., 1963, 2412.

В i r c h A. J., Rickards R. W., Smith H., Harris A., Whalley W. B„ Tetrahedron, 7, 241 (1959).

В i г t w i s t 1 е J. S., Case D. S., Dutta P. C_, Halsall T. G., Mathews G., Sabel H. D., Thaller V. Proc. Chem. Soc., 1962, 329.

В о г у S., Lederer E., Croat. Chem. Acta, 29, 157 (1957).

Bose A. K., Chem. Ind. (London), 1960, 1104.

В o-s e A. K-, Harrison S., Chem. Ind. (London), 1963, 254.

Bottomley W., Cole A. R. H., White D. E., J. Chem Soc., 1955, 2624.

В r a n d t C. W., New Zealand J. Sci. Technol., B34, 46 (1952).

В r a n d t C. W., Thomas B. R., J. Chem. Soc., 1952, 2442.

Bredenberg J. В.-S., Acta Chem. Scand., 11, 932 (1957).

7. Bredenberg J. В.-S., Acta Chem. Scand., 14, 385 (I960).

37a. Bredenberg J. В.-S., Chem. Ind. (London), 1964, 73.

В r i a n P. W;, Grove J. F., MacMillan J., Fortschr. Chem Org. Naturstoffe, 18, 350 (1960).

В r ieskorn С. H., Fuchs A., Chem. Ber., 95, 3034 (1962).

В г i g g s L. H., Cain B. F„ C a m b i e R. C., Tetrahedron Let- ters 8, 17 (1959).

В r i g g s L. H., Cain BE., C a m b i e R. C., Davis В R J. Chem. Soc., 1962, 1840.

В r i g g sL. H.,CainB. F.,DavisB. R.,W i 1 ms-

hurst J. K., Tetrahedron Letters, 8, 8 (1959).

В r i g gsL. H.,CainB. F.,DavisB. R.,W i 1 ms-

hurst J. K-, Tetrahedron Letters, 8, 13 (1959).

В r iggs L. H., . C a i n B. F., Wilmshurst J. K., Chem. Ind. (London), 1958, 599.

В r i g g s L. H., Cawley R. W., Loe J. A., Taylor W I . J. Chem. Soc., 1950, 955.

В r i t t J. J., A r i g о n i D., Proc. Chem. Soc., 1958, 224.

В г о s s i A., J e g e r O., Helv. Chim. Acta, 33, 722 (1950).

В г uun H. H„ Fischmeister I., Stenhagen E. Acta Chem. Scand., 13, 379 (1959).

В ru u n H. H., R у h a ge R., Stenhagen E., Acta Chem. Scand., 12, 789 (1958).

В ii c h i G., В i e m a n n K-, Croat. Chem. Acta, 29, 163 (1957).

В u r g s t a h Ie r A., Z i f f e r W. H., Weiss U., J. Am. Chem. Soc., 83, 4660 (1961).

В u r n D., Rigby W., J. Chem. Soc., 1957, 2964.

C a m b i e R. C., Ma nd er L. N„ Tetrahedron, 18, 465 (1962).

Ca m b ie R. C., Simpson W. R. J., Colebrook L. D., Chem. Ind. (London), 1962, 1757.

C a m p b e 1 1 W. P., Todd D., J. Am. Chem. Soc., 64 928 (1942).

C a r m a n R. M., Australian J. Chem., 16, 225 (1963).

C a r m a n R. M., Grant P. K., J. Chem. Soc., 1961, 2187.

C a s t i n e W. H., Wheeler D. M. S„ W h e 1 1 e r M., Studies in the Chemistry of Marrubiin. 2nd International Symposium on the Chemistry of Natural Products, Prague, 1962, Abstracts, p. 99.

Castine W. H., Wheeler D. M. S., Wheeler M., Chem. Ind. (London), 1961, 1832.

C a v a M. P., Chan W. R., Haynes L. J., Johnson L. F„ Weinstein B., Tetrahedron, 18, 397 (1962).

C a v a M. P., Weinstein B., Chan W. R., Haynes L. J., Johnson L. F., Chem. Ind. (London), 1963, 167.

C h a n W. R., Willis C., Cava M. P., Stein R. P., Chem. Ind. (London), 1963, 495.

67. Chatterjee A., Adityachaudhury N., Gh о sa 1 S., J. Indian Chern. Soc., 38, 517 (1961).

ChowY.-L.,E r d t m a nH.,Acta Chem.Scand., 14,1852(1960).

ChowY.-L.,E r d t m a nH.,Acta Chem.Scand., 16,1291(1962).

ChowY.-L.,E r d t m a nH.,Acta Chem.Scand., 16,1296(1962).

ChowY.-L.,E r d t m a nH.,Acta Chem.Scand., 16,1305(1962).

C h u r c h R. F., Ireland R. E., J. Org. Chem., 28, 17 (1963).

73. С о с к e r J. D., Hals all T. G., J. Chem. Soc., 1956, 4262.

74. С о m in J. von, Goncalves de Lima O., Grant H. N.,

Jackman L. M., Keller-Schierlein W., Prelog V., Helv. Chim. Acta, 46, 409 (1963).

74a. Connolly J., McCrindle R., Murray R. D. H., Over- ton K., Tetrahedron Letters, 30, 1983 (1964).

746. Connolly J., McCrindle R., Murray R. D. H., Overton K., Tetrahedron Letters, 28, 1859 (1964).

75. Cookson R. С., T r e v e t t M. E., J. Chem. Soc., 1956, 3121.

Cornforth R. H., Cornforth J. W., Pre 1 о g V., Ann. Chem., 634, 197 (1960).

С г о s s В. E., Galt R. H. B., Hanson J. R., Tetrahedron, 18, 451 (1962).

CrossВ.E.,GaltR.H. B.,HansonJ.R.,J.Chem.Soc.,

1963, 2944.

С г оs sВ.E.,GaltR.H. B.,HansonJ.R.,J.Chem.Soc.,

1963, 3783.

С г оs sВ.E.,GaltR.H. B.,HansonJ.R.,(inpart)CurtisP. J.,Grove J.F.,Morrison A., J.Chem. Soc., 1963,2937.

81. Cross В. E., Hanson J. R., Proc. Chem. Soc., 1963, 17.

Crow W. D., Australian J. Chem., 15, 159 (1962).

D a 1 m a G., in The Alkaloids, Vol. 4, R. H. F. M a n s к e, H. L. Holmes, eds., Academic Press, New York, 1954, p. 265.

83a. D a u b e n W. G., Thiessen W. E., Resnick P. R., J. Am. Chem. Soc., 84, 2015 (1962).

Davidson T. A., Hollands T. R., de Mayo P., Tetrahed-

ron Letters, 23, 1089 (1962).

85. D e m о 1 e E., Lederer E., Bull. Soc. Chim. France, 1958, 1128.

86. D ia ra A., Asselineau C., L asz 1 о P., Bull. Soc. Chim. France, 1963, 99.

P u d 1 e s J.,

87. D i a г a A.,

89.

90.

91.

France, 1960, D j e r a s s i D j e r a s s i Rutledge

Asselineau C., Lederer E., 2171.

C., Marshall D., Tetrahedron, 1

Bull. Soc. Chim.

238 (1957).

C., Q u i t t P., M о s e t t i g E., C a m b i e R. C., - - - - L. H., J. Am. Chem. Soc., 83, 3720(1961).

P. S„ Briggs

D j e r a s s i C., R i n i к e r 78, 6362 (1956).

R., R i n i к e r B., J. Am. Chem. Soc.,

D о 1 d e r F. Chem. Soc., 93. Edwards 1540 (1962).

Edwards

Edwards

Edwards

82,O.

L i c h t i H., , 246 (1960).

E.

M о s e t t i g E.,

F e n i a к G.,

Los M.,

Q u i t t P., J. Am.

Can. J. Chem., 40,

6.

O.

O.

E.,E.,E.,

Howe R.,Howe R.,N i с о 1 s о n

Chem. Ind.

(London), 1959, 537.

97.

98.

99.

100.

Chem., 38, 663 (1960).

Engel B. G., Helv. Chim. Acta, E n z e 1 1 C., Acta Chem. Scand., E n z e 1 1 C., Acta Chem. Scand.,

Can. J. Chem., 37, 760 (1959).

A., Rodger M. N., Can. J.

42, 1127 (1959).

2053 (1960).

1303 (1961).

E n z e 1 1 C., Theander O., Acta Chem. Scand., 16, 607 (1962).

Eschenmoser A., Ruzicka L., Jeger О.» A r i g o- n i D., Helv. Chim. Acta, 38, 1890 (1959).

101a.E у r e D. H., Harrison J. W., S crows t on R. M., L у t- h g о e B., Proc. Chem. Soc., 1963, 271.

Ea 1 s h a w С. P., Johnson A. W., King T. J., J. Chem. Soc., 1963, 2422.

Fetizon M., Golfier M., Bull. Soc. Chim. France, 1963, 167.

Finnegan R. A., J. Org. Chem., 26, 3057 (1961).

Finnegan R. A., D j e r a s s i C., J. Am. Chem. Soc., 82, 4342 (1960).

FridrichsonsJ., McL. Mathieson A., Acta Cryst., 16, 206 (1963).

G a 1 i к V., К u t h a n J., P e t r u F., Chem. Ind. (London), 1960, 722. 108. G e i s s m a n T. A., E 1 1 e s t a d G. A., Tetrahedron Letters, 1962, 1083.

G e n s 1 e r W. J., Sherman G. M., J. Am. Chem. Soc., 81, 5217 (1959).

G i 1 e s J. A., Schumacher J. N., Tetrahedron, 14, 246 (1961).

Gi 1 es J. A., Schumacher J. N., Mims S. S., В erna- s e к E., Tetrahedron, 18, 169 (1962).

G i 1 e s J. A., Schumacher J. N., Young G. W., Tetrahedron, 19, 107 (1953).

Gopinath K. W., Govindachari T. R., Parthasarathy P.C., Viswanathan N., Helv. Chim. Acta, 44, 1040 (1961).

113a.G r a h a m E. M., Overton К. H., неопубликованные данные. 114. G r a n t F. W., Zeiss H. H., J. Am. Chem. Soc., 79, 1201 (1957). 115. Grant P. K., J. Chem. Soc., 1959, 860.

G r a n t P. K., (in part) Carman R. M., J. Chem. Soc., 1962, 3740.

Grant P. K., Hodges R., Chem. Ind. (London), 1960, 1300.

G r a n t P. K., Hodges R., Tetrahedron, 8, 261 (1960).

G r e e n B. A., Harris W. B., Whalley W. B., Smith H., Chem. Ind. (London), 1958, 1369.

Grove J. F., Quart. Rev. (London), 15, 56 (1961).

Grove J. F., Jeffs R. W., Mulholland T. P. C., J. Chem. Soc., 1958, 1236.

Ha euser J., Bull. Soc. Chim. France, 1961, 1490.

H a e u s e r J., Lombard R., Lederer F., О u r i s s о n G., Tetrahedron, 12, 203 (1961).

Halsall T. G., Moyle M-, J. Chem. Soc., 1960, 1324.

Harris A., Robertson A., Whalley W. B., J. Chem. Soc., 1958, 1799.

Harris A., Robertson A., Whalley W. B., J. Chem. Soc., 1958, 1807.

Harris G. C., Sanderson T. F., J. Am. Chem. Soc., 70, 2081 (1948).

Haworth R. D., Johnstone R. A. W., J. Chem. Soc., 1957, 1492.

Hodges R., Tetrahedron, 12, 215 (1961).

Hodges R., Reed R. I., Tetrahedron, 10, 71 (1960).

Hosking J. R., Rec. Trav. Chim., 47, 578 (1928).

Hosking J. R., Rec. Trav. Chim., 49, 1036 (1930).

H о-s king J. R„ Brandt C. W., Chem. Ber„ 68, 286 (1935).

Hosking J. R., Chem. Ber., 69, 780 (1936).

H u g e 1 G., L о d s L., M e 1 1 or J. M., Theobald D. W., О u r i s s о n G., Bull. Soc. Chim. France, 1963, 1974.

Humber L. G., Taylor W. I., J. Chem. Soc., 1955, 1044.

137a.I taka Y„ Natsume M„ Tetrahedron Letters, 20, 1257 (1964).

Ireland R. E., N e w b о u 1 d J., J. Org. Chem., 28, 23 (1963).

Ireland R. E., S c h i e s s P. W., J. Org. Chem., 28, 6 (1963).

140. Iwasa J., Kumazawa Z., Nakajima M., Chem. Ind. (London), 1961, 511.,. .i

141 Iwasa J., Kumazawa Z„ Nakajima M., Agr. Biol. Chem.

Tokyo, 25, 782, 793, 798 (1961)., .

142. Iwasa J., Kumazawa Z., Nakajima M., Botyu-Kagaku,

142a.J

27, 22 (1962).

Jafferies P. R., R о s i c h R. S., White D. E„ Tetrahedron Letters, 1963, 1793.

P. R., Rosich R. S., Wh

R о s i с h

i t e D. E., W o-

143 Jefferies » •* — — - —

' ods M. C., Australian J. Chem., 15, 521 (1962).

144. Johnson A. W., King T. J., Martin R. J., J. Chem. Soc.,

145.

146.

147.

1961, 4420.

Joye N. M„ Jr., Lawrence R.V., частное сообщение.

- - ■-- j Chem. Soc., Japan, 82, 1096, 1216 (1961).

- ■'• s S., H i r a-

К a к i s a w a H

Kurono M.,

Takahashi

148.

149.

149a.

K a к i s a w a H., lx u . « •. « --

t a Y., Tetrahedron Letters, 2, 59 (1961).

К a к i s a w a H., Yanai M., К о z i m a T., N a к Mishima H., Tetrahedron Letters, 6, 215 (1962).

К a n e к о C., Tsuchiya T., I s h i к a w a i M., Bull. (Tokyo), 11, 271 (1963).

.Kaufmann H. P., SenGupta A. K., Chem.

a n i s h i K.,

Chem. Pharm.

Ber., 96, 2489

.150.

151.

152.

153.

(1963). King 1117.

King King King

F.

E.

F.

F.

E.,E„

F. E

1958, 3428.

153a. Kitahara

1763 (1964).

153b. Kitahara

Godson D. H., King T. J., J. Chem, Soc., 1955,

Jones G., J. Chem. Soc., 1955, 658.

King T. J., J. Chem. Soc., 1953, 4158.

King T. J., U prichard J. M„ J. Chem. Soc.,

Y., Yoshikoshi A., Tetrahedron Letters, 26, 1755,

Y., Yoshikoshi A., Tetrahedron Letters, 26,

154.

155.

1771 (1964).

Kitamura da A., Sum Kondo T.,

Takahashi N„ Seta Y„ Ka wara- i n. , f Bull. Agr. Chem. Soc. Japan, 23, 344 (1959). Imamura H„ Suda M„ Bull. Agr. Chem. Soc.

H„

i к i

japan, 24, 65 (1960).

К u b о t о T., et al.. Tetrahedron Letters, 20, 1243 (1964).,

156a. К u г о n о M., Nakadaira Y., Onuma S., Sasaki K-, Nakanishi K., Tetrahedron Letters, 1963, 2153.

Laidlaw R. A., Morgan J. W. W., J. Chem. Soc., 1963, 644.

M с C a p r a F„ Scott A. I.. Sim G. A., Y о u n g D. W., Proc.

Chem. Soc., 1962, 185.

McGimpsey J. R., Murray J., J. Appl. Chem. (London), 10,

156.

157.

159.

160.

161.

340 (1960).

MacMillan J., Seaton J. C.

Suter P. J., Tetrahedron, 11,

162.

163.

60 (I960). MacMillan . 18, 349 (1962).

M a n g о n i L.,

J., Seaton J. C., Suter P. J., Tetrahedron,

В e 1 a r d i n i M., G a z z. Chim. Hal., 92, 983,

164.

165.

166.

167.

Mang on i L., В e 1 a r d i n i M., Gazz. Chim. Itai., 93, 455 (1963). Masamune S., J. Am. Chem. Soc., 83, 1515 (1961).

D. W., Jaques B., Chapman G. T., Arya V. P., Engel B. G., Experientia, 16, 404 (1960).

de Mayo P., The Higher Terpenoids (The Chemistry of Natural Products, Vol. Ill), Interscience, New York, 1959.

Mathieson

d е Mayo Р., The Higher Terpenoids (The Chemistry of Natural Products, Vol. Ill), Interscience, New York, 1959, p. 32.

de Mayo P., The Higher Terpenoids (The Chemistry of Natural Products, Vol. HI), Interscience, New York, 1959, p. 42.

de Mayo P., The Higher Terpenoids (The Chemistry of Natural Products, Vol. Ill), Interscience, New York, 1959, p. 46.

de Mayo P., Starratt A. N., Can. J. Chern., 40, 788 (1962).

M e g u r i H., Yakugaku Zasshi, 79, 1060 (1959).

Mosettig E., Nes W. R., J. Org. Chern., 20, 884 (1955).

Mosettig E., Q u i t t P., В e g 1 i n g e r U., Waters J. A., Vorbrueggen H., Djerassi C., J. Am. Chem. Soc., 83, 3163 (1961).

175a.M о s e t t i g E., В e g 1 i n g e r U., Holder F., L i c h t i . H., Q u i t t P., Waters J. A., J. Am. Chem. Soc., 85, 2305 (1963).

1756.M u г г a у R. D. H., McCr i nd le R., Chem. Ind. (London), 1964, 500.

175b.N a к a n i s h i K., Kurono M., В h a с c a N. S., Tetrahedron Letters, 1963, 2161.

Nakano T., Djerassi C., J. Org. Chem., 26, 167 (1961).

176a.О u r i s s о n G., частное сообщение.

Overton К. H., Weir N. G., Wylie A., Proc. Chem. Soc., 1961, 211.

P a n n i z i L., M a n g о n i L., В e 1 a г d i n i M., Gazz. Chim. Itai., 92, 522 (1962).

Paul I. C„ Sim G. A., H a m о r T. A., Robertson J. M., J. Chem. Soc., 1962, 4133.

Пигулевский Г. В., Костенко В. Г., Костенко Л. Д., ЖОХ, 32, 656 (1962).

Polonsky J., F о u q иеу С., Gau demer A., 19th International Congress of Pure and Applied Chemistry, London, July, 1963, Abstracts A., p. 330.

184a.P о 1 о nsk у J., Robertson M., Sim G., Brown W. A. C., чястрлрUP

Polonsky J., Z у b 1 e r J., Bull. Soc. Chim. France, 1962, 1715.

P о p j a.k G., Cornforth J. W., in Advances in Enzymology, Vol. 22, F. F. Nord, ed* Interscience, New York, 1960, p. 281.

Przybylska M., Marion L., Can. J. Chem., 37, 1843 (1959).

P и d 1 e s J., D i a r a A., Lederer E., Bull. Soc. Chim. France, 1959 693

R а о P. N., Raman K-, Tetrahedron, 4, 294 (1958).

Roberts E. M., Lawrence R. V., American Chemical Society Meeting, Miami, 1957, Abstracts O, p. 21.

R и z ick aL.,Proc. Chem. Soc., 1959,341.

191a.R и z ick aL.,Pure Appl. Chem., 6, 493(1963).

R и z ick aL.,В e r n o l d E., T a 1 1i c h e tA., Helv. Chim.

Acta, 24, 223, (1941).

RuzickaL., Kaufmann St., Helv. Chim. Acta, 23, 1346 (1940).

R и z i c k a L., Seidel C. F., E n g e 1 1 L. L., Helv. Chim. Acta, 25, 621 (1942).

RuzickaL., SternbachL., J e g er O., Helv. Chim. Acta, 24, 504 (1941).

Schaffner K., Viterbo R., Arig о ni D., J eger O., Helv. Chim. Acta, 39, 174 (1956).

Schuller W. H., Lawrence R. V., J. Am. Chem. Soc., 83, 2563 (1961).

Schuller W. H., Moore R. N., Lawrence R. V., J. Am. Chem. Soc., 82, 1734 (1960).

Scott A. I., Sim G. A., Ferguson G., Young D. W., M с C a p r a F., J. Am. Chern. Soc., 84, 3197 (1962).

Scott A. I., S u t h e r 1 a n d S. A., Y о u n g D. W., G u g 1 i- e 1 m e t t i L., A r i g о n i D., S i m G. A., Proc. Chem. Soc., 1964, 19.

Sengupta P., Choudhuri S. N., Khastgir H. N., Tetrahedron, 10, 45 (1960).

Short W. F„ Wang H., J. Chem. Soc., 1951, 2979.

S i m G„ Halsall T. G., частное сообщение.

Simonsen J. L., Barton D. H. R., The Terpenes, Vol. Ill, Cambridge University Press, London, 1952, p. 340.

Simonsen J. L., Bart on D. H. R., The Terpenes, Vol. Ill, Cambridge University Press, London, 1952, pp. 350, 360, 368.

Simonsen J. L., Barton D. H. R., The Terpenes, Vol. HI, Cambridge University Press, London, 1952, p. 374 et seq.

Simonsen J. L., Barton D. H. R., The Terpenes, Vol. Ill, Cambridge University Press, London, 1952, p. 447.

Simonsen J. L., Barton D. H. R., The Terpenes, Vol. Ill, Cambridge University Press, London, 1952, p. 457.

Simonsen J. L., Barton D. H. R., The Terpenes, Vol. Ill,

Cambridge University Press, London, 1952, p. 479.

Simonsen J. L., d e M а у о P., The Terpenes, Vol. V, Cambridge University Press, London, 1957, p. 596.

Simonsen J. L., de Mayo P., The Terpenes, Vol. V, Cambridge University Press, London, 1957, pp. 598, 602.

Simonsen J. L., d e M а у о P., The Terpenes, Vol. V, Cambridge University Press, London, 1957, p. 604.

Simonsen J. L„ de Mayo P., The Terpenes, Vol. V, Cambridge University Press, London, 1957, p. 613.

Simonsen J. L., de Mayo P., The.Terpenes, Vol. V., Cambridge University Press, London, 1957, p. 618.

S о u с e к M., Vlad P., Coll. Czech. Chem. Commun., 28, 1211 (1963).

S t о г к G., Newman H., J. Am. Chem. Soc., 81, 5518 (1959).

S u m i m о t о M., Tetrahedron, 19, 643 (1963).

Tahara A., Hoshino О., I к e к a w a N., Chem. Pharm. Bull. (Tokyo), 10, 995 (1962).

Tallent W. H„ J. Org. Chem., 27, 2968 (1962).

Taylor D. A. H., J. Chem. Soc., 1963, 1553.

" Tsutsui M., Tsutsui E. A., Chem. Rev., 59, 1031 (1959).

Turner R. B., GanshirtK. H., Tetrahedron Letters, 7, 231 (1961).

Tu rner R. B., Her zog E. G., Mor i n R. B., R i e be 1 A., Tetrahedron

Letters, 2, 7 (1959).

225a.U e d a K., U у e о S., Yamamoto Y., Maki Y., Tetrahed-

ron Letters, 228. V a 1 e n t a 229. V a 1 e n t aron Letters, 228. V a 1 e n t a 229. V a 1 e n t a1963, 2167.

ron Letters, 228. V a 1 e n t a 229. V a 1 e n t a

ron Letters, 228. V a 1 e n t a 229. V a 1 e n t a

Z., Z.,E„ E„ E., E.,Z., Z.,E„ E„ E., E.,W i e s n e г K-, Chem. Ind. (London), 1956, 354.

Z., Z.,

E„ E„ E., E.,

Z., Z.,

E„ E„ E., E.,

230.231.232.233.230.231.232.233.W e n к e r t Wenkert W e n к e r t W e n к e r t 688 (1959).W e n к e r t Wenkert W e n к e r t W e n к e r t 688 (1959).Wiesner K., Experientia, 18, 111 (1962).

230.

231.

232.

233.

230.

231.

232.

233.

W e n к e r t Wenkert W e n к e r t W e n к e r t 688 (1959).

W e n к e r t Wenkert W e n к e r t W e n к e r t 688 (1959).

Chem. Ind. (London), 1955, 282.

Beak P., Tetrahedron Letters, 11, 358 (1961).

Beak P„ J. Am. Chem. Soc., 83, 998 (1961).

Chamberlin J. W., J. Am. Chem. Soc., 81,

W e n к e r tW e n к e r tW e n к e r tW e n к e r tE., E„E., E„Jackson B. G., J. Am. Chem. Soc., 80, 211 (1958). Stenberg V. I., Beak P., J. Am. Chem. Soc.,

W e n к e r t

W e n к e r t

W e n к e r t

W e n к e r t

E., E„

E., E„

2320 (1961).

W h a 1 1 e у W. В., Green B., Arigoni D., Britt J. J., D j e r a s s i C., J. Am. Chem. Soc., 81, 5520 (1959).

Wiesner K., Valent a Z., Fortschr. Chem. Org. Naturstoffe,

16, 26 (1958).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫХВОДОРОДНЫХ СВЯЗЕЙ МЕТОДОМИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В СТЕРЕОХИМИИ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время известно много методов установления пространственного расположения атомов в молекулах. Кроме сложных и кропотливых методов, которые хотя и могут дать подробную картину геометрии молекулы, но все же остаются областью работ узких специалистов (как, например, методы дифракции электронов или рентгеновых лучей), можно отметить и более простые методы, которые позволяют установить взаимное пространственное расположение двух или нескольких атомов или групп. В благоприятных условиях с помощью таких методов можно выяснить пространственное расположение большей части молекулы или даже всей молекулы.

К сравнительно простым методам такого рода относится обнаружение внутримолекулярной водородной связи [1—111 в соединениях, содержащих определенные функциональные группы в подходящих положениях. Для образования внутримолекулярной водородной связи неэбходнмо, чтобы функциональные группы приблизились друг к другу на расстояние по крайней мере 3,4 А [1, 21, поэтому наличие внутримолекулярной водородной связи показывает, что в исследуемой молекуле это условие соблюдается .

Водородную связь можно обнаружить и количественно оценить методом инфракрасной спектроскопии [2, 13—151; в последние годы для этой цели применяются также спектры ядерного магнитного резонанса [16—19]. Последний метод очень эффективен, особенно для количественных определений; но в настоящее время

широкому применению метода ЯМР в значительной степени препятствуют экспериментальные трудности, связанные с применением сильно разбавленных растворов, с которыми приходится работать, чтобы избежать межмолекулярной ассоциации.

Число групп, которые могут участвовать в образовании водородной связи А—Н - -* В, достаточно велико. «Самым обычным донором протонов (А Н) является гидроксильная группа, реже группа NH и только в виде исключения, в такой роли выступают группы SH или СН. В то же время имеется много атомов или групп со свободной, неподеленной парой электронов, которые -могут быть акцепторами протона (В) (табл. 1).

Таблица /

Атомы и функциональные группы, способныеобразовывать водородные связи

Доноры протонов. ОН, СООН, NH, SH, €Н

Акцептор» протонов. ОН, OR, СО, COOR, МО2

NH2, NHR, NR2, — H=N—, CN, N3

F, Cl, Br, T

SH, SR

кратная связь, ароматические системы, С = N

Таким образом, образование внутрикомплексных связей можно проследить для большого числа соединений, многие из которых принадлежат к важным классам природных соединений, например полиоксисоединений, аминоспиртов, оксикислот и т. д.

СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОРОДНОЙ СВЯЗИ

Инфракрасная спектроскопия позволяет легко и надежно обнаружить водородный мостик; в благоприятных случаях при соответствующих допущениях возможна полуколичественная оценка относительного содержания водородных связей в молекуле. При последовательном разбавлении устраняется возможность межмолекулярной ассоциации и поэтому удается исследование только внутрикомплексных связей.

К системам, в которых внутримолекулярная водородная связь изучалась спектроскопически, относятся преимущественно также соединения, где донором протонов выступает гидроксильная группа; одна из причин этого заключается в том, что полосы гидроксильной группы в спектре можно очень легко распознать. Давно известно [20, 21], что поглощение валентных колебаний связи О — И в неассоциированной (свободной) спиртовой или фенольной гидроксильной группе дает широкую полосу при 3600—-3650 смг1 в глав-

ном ряду и при примерно 7100 см-1 в первом обертоне. Частота свободной гидроксильной группы v (ОН) в известной мере зависит от индуктивного эффекта сильно полярных заместителей, располо-. женных по соседству с гидроксильной группой, а также от того, является ли оксигруппа первичной, вторичной или третичной [22, 231. На частоту поглощения также влияют пространственные эффекты в молекуле; так, в циклогексанолах частота аксиальной гидроксильной группы на несколько единиц выше частоты экваториального гидроксила [23—251. При применении приборов высокой разрешающей силы полоса свободной гидроксильной группы у некоторых первичных и вторичных спиртов выступает как частично расщепленный дублет в результате присутствия двух неэквивалентных С — О-поворотных изомеров [26—30].

Гидроксильная группа, которая при образовании водородной • связи выступает как донор протона, заметно отличается по спектральным свойствам от свободной группы. Установлено, что частота такой гидроксильной группы v'(OH) смещается в сторону менв- ши* значений. Бел», как это часто бывает, соединение содержит гидроксильные группы, участвующие в образовании водородных связей, то рядом со свободными оксягруппами в спектре можно обнаружить полосы связанных и свободных гидроксильных групп. Разделение полое свободной н- связанной гидроксильных групп обозначается символом AvOH

Av(OH)-=v(OH)—v'(OH>

Типичный спектр валентных колебаний гидроксильной группы в молекуле, содержащей водородную связь, представлен на рис. 1.

Обычно значение Av(OH) получают простым вычитанием значений, найденных в сяектре. Но в некоторых случаях эта простая операция не приводит к успеху. Так, во вторично-третичных диолах вторичная спиртовая группа служит донором, а третичная оксигруппа — акцептором водорода, и, следовательно, простое вычитание не позволяет выяснить общую картину. Поэтому некоторые авторы [22] рекомендуют другой прием, заключающийся в вычитании экспериментально найденного значения v'(OH) не из экспериментально установленного значения v(OH), а из «стан- . дартной» величины. Эта стандартная величина представляет собой частоту колебаний гидроксильной группы в соединении такой же структуры, как исследуемое, но не содержащем протоно-акцеп-

торной группы; например, при исследовании циклогександиола стандартной величиной служит частота колебаний ОН-группы в циклогексаноле. Однако при этом не учитывается, что в вицинальных производных полярный акцептор протона может оказать влияние на свободную гидроксильную группу. Кроме того, в циклогексанолах следует принять во внимание, находится ли гидроксил в аксиальном или экваториальном положении; аналогичные факторы, менее ясно выраженные, следует учитывать и в других геометрически более сложных системах.

Рис. 1. Инфракрасный спектр 3-оксипнпериднна (концентрация: 0,005 моль!л, растворитель: тетрахлорэтилен) [68].

Применение стандартов для оценки Av(OH) необходимо и в случае конформационно неоднородных молекул, в который свободная и связанная гидроксильные группы находятся в различных конформациях.

Полосы связанных гидроксильных групп характеризуются значительно повышенной общей интенсивностью, большей полушири.- ной и, как правило, также повышенным значением молярного поглощения [311 по сравнению с полосами свободных гидроксилв- ных групп. Следовательно, невозможно точно оценить сравнительное содержание ассоциированных и неассоциированных группировок только на основании отношения молярного поглощения иди общей интенсивности полос связанной v'(OH) и свободной v(OH) гидроксильных групп. В грубом приближении можно утверждать, что значения поглощения отражают сравнительное содержание связанных и свободных групп; значение Av(OH) характеризует прочность самого водородного мостика- [2, 321.

Если аминогруппа выступает донором протона (т. е. N — Н • •• В), то полоса валентных колебаний связи N — Н,. которая лежит около 3400 см-1, смещается в область более коротких волн подобно тому, как это наблюдается для гидроксильной группы [11, 33—38], но общая картина иногда бывает более сложной, чем в случае гидроксильной группы.

Образование водородной связи может быть в принципе изучено и на основе полос поглощения акцептора протона. Так, например, полосы карбонильной группы в кетоне или сложном эфире или ^ке эфирном кислороде сложноэфирной группировки [39—421, действующих в качестве акцепторов протона, смещены относительно полос соответствующих свободных групп. Однако эти смещения менее характерны и количественно выражены слабее по сравнению с полосами донорных групп.

Условия и техника измерений

Спектроскопические определения, как правило, выполняются в приборах с решеткой или с призмами из кварца, LiF или CaF2, разрешающая сила у которых лучше, чем у призм из NaCl. В качестве растворителя чаще всего применяют четыреххлористый углерод и в отдельных случаях сероуглерод; оба эти растворителя практически не поглощают в области 3 мк (3300 см-1). Но ни четыреххлористый углерод, ни сероуглерод непригодны при исследовании аминоспиртов, которые, хотя и в слабой мере, реагируют с указанными растворителями [43, 441. Для исследования аминоспиртов рекомендуется применять тетрахлорэтилен [451, так как аминоспирты в этом растворителе вполне устойчивы в течение длительного времени при комнатной температуре. Аллерхенд и [Плейер [461 показали, что значение Av(OH) до некоторой степени зависит от растворителя.

Обычно измерения выполняются при концентрации примерно 0,005 моль!л^ такая концентрация считается достаточно низкой, чтобы исключить возможность межмолекулярной ассоциации в соединениях, не принадлежащих к числу образующих исключительно прочные продукты ассоциации (карбоновые кислоты, амиды и др.). Однако в вопросе о допустимых концентрациях следует соблюдать осторожность, поскольку в последнее время наблю- цалось несколько случаев межмолекулярной ассоциации спиртов при концентрации 0,005 моль!л. Такая «аномальная» межмолекулярная ассоциация (главным образом димеризация) наблюдалась

для некоторых диолов, например б^-В-норхолестан-За, ба-диола (I) [48] и лабдандиола-5,8 (II) [49]. Вероятно, внутрикомплексный димер стабилизируется водородными связями, как это показано на примере III. Некоторые производные 3-оксициклогексанона (IV) также проявляют тенденцию к «димеризации» при столь низкой концентрации, как 0,001 моль/л [50]. Соединение V содержит межмолекулярную водородную связь даже при концентрации 0,00024 моль!л [51 ].

Единственный надежный способ, позволяющий выяснить характер полосы связанной гидроксильной группы, еостоит в определении зависимости, малярного поглощения от концентраций. В слу-. чае-внутримолекулярных водородных связей кривая зависимости поглощения от концентрации при экстраполяции до нулевой концентрации не проходит через начало координав.

Если отличить другие полосы (например, полосы, вызываемые обертоном колебания карбонильной группы) от полосы гидроксильных групп трудно, то их идентификация может быть выполнена методом дейтерирования [52]. При этом уменьшение или полное исчезновение первоначальной изучаемой полосы и появление новой полосы того же характера в области 2400—2700 см-1 (поглощение группы О — D) может служить доказательством наличия полосы, вызываемой связью О — Н в исследуемом соединении.

Природа донора протона, акцептора протона и Av (ОН).

Как уже отмечалось, чаще всего донором протона является гидроксильная группа. Смещение полосы поглощения связи NH • • • В обычно меньше, чем в случае гидроксильной группы. Соответствующие связи SH — В и СН • • • В очень слабы и не отражаются на спектроскопических данных [53—58]. Поскольку в стереохимических работах практически рассматривается только связь ОН • • • В, в дальнейшем обсуждаются только такие внутрикомплексные соединения, в которых в качестве донора протона выступает гидроксильная группа.

Прямое сопоставление значений Av(OH) для соединений с различными акцепторами протонов не приводит к однозначным результатам, так как пространственные эффекты в сравниваемых соединениях не обязательно одинаковы. Убедительную, ясную картину может дать сравнение значений Av(OH) орто-замещенных фенолов и трсяс-2-замещенных циклогексанолов, приведенных в табл. 2. Для сравнения в табл. 2 включены также значения Av(OH) для 2-замещенных этанолов. Как видно из данных таблицы, величина Av(OH), как и можно было ожидать, не всегда имеет один

Таблица 2

Значение Av(OH) (слс1) для различных акцепторов протонов в opmo-замещенных фенолах, тракс-2-замещенных цнклогексанолах н 2-замещенных этанолах®

В

Z\/OH

Us.

er

\/\B

CH2BCH2OH

F

20

?

15

ОН

44

32

30

свн5

45

23

28

ОСН3

52

36

30

Двойная связь

54

45

40

01

63

20

32

Вг

82

30

38

I

101

40

46

Тройная связь

114

41

36

nh2

—

97

113

МНСН3

?

135

124

N(CH3)2

244

144

131

а Литературные ссылки см. таблицы, стр. 166.

и тот же порядок. Подробное сопоставление различных внутри- комплексных соединений с мостиками О — Н ••• О и О — Н • • • N проведено в работе [59].

Геометрия водородного мостика и значения Av (ОН)

Водородный мостик может быть либо линейным (VI), либо нелинейным (VII), что наблюдается в случае большинства внутри- комплексных соединений, рассматриваемых в данном обзоре.

/А-Н..-Вх А/Н"..в

VI VII

Существование нелинейных водородных связей типа VII в кристаллах было установлено методом дифракции рентгеновых лучей; ср. [2]. Водородный мостик оказывается более прочным, если три атома, участвующие в образовании водородной связи, расположены линейно и связь находится на одной линии с неподелен- ной парой электронов на валентной орбитали акцептора В [60]. Всякое отклонение от линейного расположения ослабляет водородный мостик. Водородная связь в пятичленном внутрикомплексном кольце, например, в таких вицинальных производных, как 1,2-дио- лы или 1,2-аминоспирты, обязательно расположена нелинейно и поэтому она слабая. При переходе от 1,2- к 1,3-, 1,4-замещен- ным соединениям мостики все более приближаются к линейным и, следовательно, должны становиться более прочными. Как было установлено, значения Av(OH), которые отражают прочность водородной связи, резко возрастают при таком переходе.

Подробный анализ герметрии водородного мостика в ряде дифункциональных производных был выполнен Баком [61 ] и Шлей- ером и сотр. [12]. В связи с этим интересно отметить зависимость значений Av(OH) от двугранного угла ф между связями С — ОН и С — В в вицинальных соединениях и между связями С(2) — СН2ОН и С(3) — СН2В в 1,4-производных (табл. 3). В случае вицинальных производных значения Av(OH) непрерывно падают по мере возрастания угла ф. Другая картина наблюдается у 1,4- производных [12] при замене функциональных групп группировками СН2ОН и СН2В. Максимальные значения Av(OH) достигаются, когда величина угла ф лежит в пределах 60—120°. Действительно, подсчеты показывают, что значение ф, примерно равное 90°, является оптимальным для геометрии мостика: разрыв связи О • • • В сведен к минимуму, мостик линеен и расположен на одной линии с неподеленной парой электронов на валентной орбитали акцептора [12].

Таблица 3

Значения Av(OH) и угла <f для некоторых 1,2- н 1,4-днолова

Тип соединения

Конфигурация

Угол <р, град

Av(OH), см-^

1,2-диолы

(X = ОН)

1 ,4-ДИОЛЫ (X = СН2ОН)

' ^ /X

цис

^•0

102

125 (эндо)

136 (экзо)

х^ХХ /Х/Х

цис

-10

82

133

Х/^Х

цис

0< q>< 60

61

131

/\/Х

цис

<60

38

132

Х/хх /х^/Х

транс

>60

33

144

транс

-120

0

159

Х/хх

транс

-120

•

0

159

х/Хх

транс

-120

0

139

а Данные таблицы заимствованы главным образом из работы [12]; другие ссылки ■см. таблицы, стр. 166.

Некоторые исследователи пытались найти количественную зависимость между Av(OH) и разрывом атомов, составляющих мостик, (d) или между Av(OH) и энтальпией водородной связи. При этом линейная зависимость Av(OH) от d была обнаружена только для

межмолекулярных водородных связей [2, 62, 631, но не для внутримолекулярных. Кун 1641 вывел для диолов следующую эмпирическую зависимость значений Av(OH) от dH.. -о> представляющего собой расстояние между атомом водорода донора и атомом кисло рода акцептора:

ДУ(ОН)=_^_=_74 (с-1). (j)

₽н«--о

Это уравнение было применено рядом авторов для сравнения, расстояния между реагирующими атомами в серии соединений с близкой геометрией [65—671. Приведенное уравнение не может, естественно, иметь общего характера, так как при этом не учтены факторы, влияющие на Av(OH). Значения Av(OH) зависят не только от расстояния d, но также и от величины углов О — Н---В(о) и Н • • -В — С (₽); величина угла показывает, в какой степени выполнено условие копланарности с неподеленной электронной парой

УШ

акцепторного атома В (ср. VIII). В вицинальных соединениях на величину Av(OH), кроме того, влияет взаимный индуктивный эффект функциональных групп. К сожалению, для оценки всех этих факторов нет достаточных опытных данных.

Аналогичным образом в случае внутримолекулярных водородных мостиков отсутствуют надежные данные для количественного сопоставления энтальпии и Av(OH), хотя обычно большему значению Av(OH) соответствует усиление водородной связи.

ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ И ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ

Соединения с открытой цепью

Вицинальные производные

Спектры mpeo(diy и эритро^мезо^-зттмеров вицинальных производных типа IX существенно различаются. В подавляющем большинстве случаев значения е'/е и Av(OH) у трео-изомеров больше, чем у эритро-изомеров. Так, у стереоизомерных 4-амино- октанолов-5 для трео-изомера е'/е = 3,5 и Av(OH) = 159 см-1, тогда как для эритро-изомера е'/е = 1,8, a Av(OH) = 127 см-1 [701-

При рассмотрении взаимодействия с образованием скошенных поворотных изомеров (X — XV) можно сделать вывод, что в трео- изомере внутрикомплексный син-клинальный поворотный изомер

(X) находится в благоприятных условиях для образования водородной связи в отличие от антиперипланарного поворотного изомера (XII), в котором отсутствуют внутрикомплексные связи. Противоположная картина наблюдается в случае эритро-изомера: наиболее благоприятный эффект оказывает взаимодействие с образованием скошенного антиперипланарного конформера (XV); оба син-кли- нальные конформера (XIII и XIV) находятся в менее выгодном положении. В результате этого наблюдается повышенная концентрация связанных форм и, следовательно, повышенное значение е'/е в трео-изомере.

Рассмотрение энергетических отношений в поворотных изомерах X, XI, XIII и XIV с водородными мостиками приводит к выводу, что функциональные группы (<р < 60°) в трео-изомере легче приближаются друг к другу, чем в эритро-изомере, так как вращение в. этом направлении в эритро-изомере также сближает между собой занимающие большой объем группы R и R'. И наоборот, вращение в противоположном направлении (<р > 60°) происходит легче в случае эритро-изомера, так как при этом группы R и R' удаляются друг от друга. Поэтому можно предсказать, что

разрыв функциональных групп в внутрикомплексном поворотном изомере должен быть в трео-изомере несколько менее выражен, чем в эритро-изомере независимо от того, происходит ли при взаимодействии между функциональными группами их притяжение или отталкивание. Можно с уверенностью сказать, что из пары стереоизомеров эритро-форма характеризуется меньшим Av(OH), чем трео- изомер

Кун [71] показал, что в ряду диолов IX (В = ОН) значения Av(OH) и е'/е для трео-изомеров возрастают с увеличением объема алкильных групп (табл. 4). Если группы R объемисты, они имеют

Таблица 4

Значения Av(QH) для трео-нзомеров диолов [71] RCH(OH)CH(OH)R

R

CH3

H-СдНц

изо-С3Н7

/npem-C4Hg

Av(OH), см-1

49

53

81

95

тенденцию поворачиваться в разные стороны друг от друга, в результате гидроксильные группы больше сближаются (ср. поворотные изомеры X и XI). С другой стороны, в результате взаимодействия R — R в эритро-изомерах обнаруживается тенденция к ослаблению прочности водородных мостиков; действительно, в соединении, где R=изопропильная группа, полоса водородной связи очень слаба, а если R=mpem-бyтильнaя группа, водородный мостик полностью отсутствует.

Значения Av(OH) в ряду диолов XVI указывают, что в результате влияния двух объемистых геминальных групп вращение гидроксильной группы ограничено. Спектры соединений, где R=Me- тильная или этильная группа, содержат три полосы гидроксильных групп: полосу первичного свободного гидроксила (3640 cjm"), третичного свободного гидроксила (3620 см^1^ и полосу связанной оксигруппы при 3585 слг1 [71]. Наличие полос двух свободных

/ССН2/ССН2XVI-i iXVI-i iR\ R\

/ССН2

/ССН2

XVI-i i

XVI-i i

/С—СН2ОН /С — сн2

r/ ।r/a X

ОНОО

XVIXVI-i

гидроксильных групп показывает, что соединения XVI существуют в виде Двух конформаций XVI-i и XVI-ii. При R = изопропил полоса свободной третичной гидроксильной группы очень слаба, при R = mpem-бутил спектр помимо полосы связанной гидроксильной группы содержит только полосу свободной первичной гидроксильной группы. Следовательно, соединение с mpem-бутильной группой существует только в конформации XVI-ii. Значения Av(OH) возрастают-с увеличением объема R: для метильной группы Av(OH) равно 51 см-1, а для mpem-бутильной 97 см-1. Таким образом, для молекул, содержащих объемистые группы R, предпочтительна конформация XVI-ii, в которой третичная спиртовая группа О — Н присоединяется к кислороду первичной оксигруппы, хотя на основании данных о полярности обеих гидроксильных групп можно было бы ожидать противоположного.

Значения Av(OH) были также использованы при изучении деформаций угла связи, вызванных накоплением объемистых заместителей [71]. В ряду диолов типа XVII значения Av(OH) возрастают с увеличением объема заместителей и достигают необычно высокой величины (170 см-1, если R = mpem-бутил;

R\ /R

RZ I IXR

OH OH

XVII

см. табл. 5). Увеличение напряжения в системе с возрастанием объема R компенсируется расширением угла связи R — С — R,

Таблица 5

Значения Av(OH) для диолов [71]

RR

С(ОН)С(ОН)

\

RAv(OH), см*1RAv(OH), см*1СН346СН346С2Н662С2Н662изо-С3Н796изо-С3Н796mpem-CJAg170mpem-CJAg170

R

Av(OH), см*1

R

Av(OH), см*1

СН3

46

СН3

46

С2Н6

62

С2Н6

62

изо-С3Н7

96

изо-С3Н7

96

mpem-CJAg

170

mpem-CJAg

170

что, в свою очередь, ведет к уменьшению угла связи С — С — О и, следовательно, к большему сближению обеих гидроксильных групп. Также, по-видимому, объясняется и рост значен 'ОН) в диолах XVI.

Соединения с невицинальными функциональными группами

Как только что отмечалось, связь между конфигурацией и спектром для вицинальных производных сравнительно проста; в случае соединений, у которых функциональные группы больше удалены друг от друга, картина иногда более сложна. В 1,3-диолах и 1,3-аминоспиртах типа XVIII (В = ОН и В = МН2 соответственно) эпимеры характеризуются практически одинаковыми Av(OH), но отличаются по значениям е'/е, причем у трео-изомеров это соотношение меньше, чем у эритро-форм (табл. 6).

даемое различие в е'/е. В аналогичных соединениях с открытой цепью 1,3-метиламино- и 1,3-диметиламиноспиртах типа XVIII (В = МНСНз и В = N(CH3)2 соответственно) наблюдается заметное различие в значениях Av(OH) эпимеров [50].

Rx

С—СН2—

он

в

XIX

XX

XVIII

Rv уСНоОН

R СН2ОН

XXI

Таблица 6

Сравнение значений Av(OH) и е'/е для некоторых 1,2- н 1,3-аминоспнртов

1,2-Аминоспирты

соединение

конфигурация

Av (ОН), см-1

е'/е

2-Аминобутанол-З [68]

эритро

117

1,4

трео

141

1,9

1,2-Дифенил-2-аминоэтанол

эритро

125

0,35

[73]

трео

165

1,2

1,3-Аминоспирты

соедииеиие

конфигурация

Av(OH), см-1

е'/е

2-Аминопентанол-4 [72]

эритро

245

8,1

трео

246

5,7

1,3-Дифенил-3-аминопропа-

эритро

312

5,6

нол-1

трео

312

2,2

Эти результаты можно понять, если рассматривать оба внутри,- комплексных изомера как конформеры в форме «квазикресла» (XIX и XX), которые отличаются только конформационным расположением групп R и R': в эритро-изомере (XIX) и R и R' «ква- зиэкваториальны», тогда как в трео-изомере (XX) R- или R'- группа должна занять менее выгодное «квазиаксиальное» положение. Поэтому внутрикомплексные соединения нз трео-изомера энергетически менее выгодны, чем и объясняется постоянно наблю-

Замещенные 1,3-диолы были использованы в качестве модельных соединений при изучении эффекта Торпа*— Ингольда. ’Шлейер. [65] определил значение Av(QH) для соединений типа XXI и, применив уравнение (1)^ вычислил изменение в расстоянии между двумя гидроксильными группами и, следовательно, в величине угла а, образуемом связями -С —СНгОНг» В соответствии с гипоте- зрй Торпа — Иигольда [74, 75] угол а несколько уменьшается по мере увеличения объема групп R и R- (табл. 7).

Таблица 7

Значения Av(OH) и углов8 а в соединениях типа

Rx /СН^ОН )4

R'/ XHgOH

Соединение

Н СН2ОН

ХсХ

нх СН2ОН

СНз сн2он хсх н хсн2он

СНз СН2ОН хс

СН3/ сн2он

Av(OH), см-1

79

85

89

а, град

112

110,5

109,5

а Подробнее о способе вычисления а по Av(OH) см. оригинальную работу [65].

Значения Av(OH) возрастают при переходе от вицинальных к 1,4-дифункциональным производным, где достигают максимума, как это видно из зависимости Av(OH) от п в 10-замещенных первичных спиртах ВСНг^НгЗп-гСНгОН (рис. 2). Таким образом, в 1,4-производных (п = 4) молекула принимает конформацию, наиболее благоприятную для образования внутримолекулярной водородной связи.

Концентрация связанных гидроксильных групп, выражаемая отношением е'/е, непрерывно уменьшается при переходе от вициальных производных к соединениям, у которых функциональныеКонцентрация связанных гидроксильных групп, выражаемая отношением е'/е, непрерывно уменьшается при переходе от вициальных производных к соединениям, у которых функциональныеР и с. 2. Зависимость Av(OH) и е'/е от длины цепи для а,<о-диолов (О и D соответственно) и w-метоксиспиртов (ф и ■ соответственно); п—число атомов углерода между функциональными группами [77, 78J.Р и с. 2. Зависимость Av(OH) и е'/е от длины цепи для а,<о-диолов (О и D соответственно) и w-метоксиспиртов (ф и ■ соответственно); п—число атомов углерода между функциональными группами [77, 78J.уже не может быть обнаружен [61, 64, 78]. Низкое числовое значение е'/е (т. е. малая концентрация водородных связей) в «высших» ю-замещенных спиртах объясняется неблагоприятной для образования больших внутрикомплексных циклов энтальпией и энтропией [79].

Концентрация связанных гидроксильных групп, выражаемая отношением е'/е, непрерывно уменьшается при переходе от вициальных производных к соединениям, у которых функциональные

Концентрация связанных гидроксильных групп, выражаемая отношением е'/е, непрерывно уменьшается при переходе от вициальных производных к соединениям, у которых функциональные

Р и с. 2. Зависимость Av(OH) и е'/е от длины цепи для а,<о-диолов (О и D соответственно) и w-метоксиспиртов (ф и ■ соответственно); п—число атомов углерода между функциональными группами [77, 78J.

Р и с. 2. Зависимость Av(OH) и е'/е от длины цепи для а,<о-диолов (О и D соответственно) и w-метоксиспиртов (ф и ■ соответственно); п—число атомов углерода между функциональными группами [77, 78J.

Бейтингер и Шлейер [78] на примере 1,5- и 1,6-диолов показали, что при введении заместителей в углеродную цепь увеличивается значение е'/е. Так, например, в пентандиоле-1,5 (табл. 8) взаимодействие свободных гидроксильных групп скорее благоприятствует образованию поворотного изомера XXIVa, а не внутрикомплексных соединений ХХПа и ХХШа. В 1,5-диоле, в котором алкильная группа введена к атому С-3, внутрикомплексный поворотный изомер ХХШб с точки зрения взаимодействия свободных гидроксильных групп почти эквивалентен поворотному изомеру XXIV6 со свободными оксигруппами, вследствие чего чис-

СоединениеAv(OH), слг-1(е'/е) -102Пентандиол-1,51203,1З-Метилпентандиол-1,512811,1З-н-Пропилпентандиол-1,512820,0З-Изопропилпентандиол-1,512725,0З-трет-Бутилпентандиол-1,512833,33,3-Диметилпентандиол-1,513620,03,3-Диэтилпентандиол-1,514025,0СоединениеAv(OH), слг-1(е'/е) -102Пентандиол-1,51203,1З-Метилпентандиол-1,512811,1З-н-Пропилпентандиол-1,512820,0З-Изопропилпентандиол-1,512725,0З-трет-Бутилпентандиол-1,512833,33,3-Диметилпентандиол-1,513620,03,3-Диэтилпентандиол-1,514025,0Таблица 8Таблица 8Значение Av(OH) н е'/е для 3-замещенных пентандиолов-1,5 [78]Значение Av(OH) н е'/е для 3-замещенных пентандиолов-1,5 [78]ХХПа R = HХХЦб RBA№ХХПа R = HХХЦб RBA№ХХШа R=HХХШб R = AtkХХШа R=HХХШб R = AtkСН2СН2ОН1 XXIVa R=H XXIVб Re AikСН2СН2ОН1 XXIVa R=H XXIVб Re Aikводородный мостик.водородный мостик.а в гександиолеа в гександиолевнутримолекулярный (табл. 9) его нет.внутримолекулярный (табл. 9) его нет.ленное значение е'/е в 3-ал кил замещенных диолах выше, чем в «незамещенном» 1,5-диоле. На основании аналогичных соображений можно понять, почему в 3-алкил гександиоле-1,6 имеется

Соединение

Av(OH), слг-1

(е'/е) -102

Пентандиол-1,5

120

3,1

З-Метилпентандиол-1,5

128

11,1

З-н-Пропилпентандиол-1,5

128

20,0

З-Изопропилпентандиол-1,5

127

25,0

З-трет-Бутилпентандиол-1,5

128

33,3

3,3-Диметилпентандиол-1,5

136

20,0

3,3-Диэтилпентандиол-1,5

140

25,0

Соединение

Av(OH), слг-1

(е'/е) -102

Пентандиол-1,5

120

3,1

З-Метилпентандиол-1,5

128

11,1

З-н-Пропилпентандиол-1,5

128

20,0

З-Изопропилпентандиол-1,5

127

25,0

З-трет-Бутилпентандиол-1,5

128

33,3

3,3-Диметилпентандиол-1,5

136

20,0

3,3-Диэтилпентандиол-1,5

140

25,0

Таблица 8

Таблица 8

Значение Av(OH) н е'/е для 3-замещенных пентандиолов-1,5 [78]

Значение Av(OH) н е'/е для 3-замещенных пентандиолов-1,5 [78]

ХХПа R = H

ХХЦб RBA№

ХХПа R = H

ХХЦб RBA№

ХХШа R=H

ХХШб R = Atk

ХХШа R=H

ХХШб R = Atk

СН2СН2ОН1 XXIVa R=H XXIVб Re Aik

СН2СН2ОН1 XXIVa R=H XXIVб Re Aik

водородный мостик.

водородный мостик.

а в гександиоле

а в гександиоле

внутримолекулярный (табл. 9) его нет.

внутримолекулярный (табл. 9) его нет.

Соединения

Av(OH), слг-1

(е'/е) -102

Гександиол-1,6

—

—

З-Метилгександиол-1,6

108

4,0

З-Изопропилгександиол-1,6

140

14,3

З-трет-Бутилгександиол-1,6

137

12,5

Значения

Таблица 9

Av(OH) н е'/е для 3-замещенных гександнолов-1,6 [78]

Известны случаи образования внутримолекулярной водородной связи между функциональными группами, разделенными большим

числом метиленовых групп в цепи. Примером может служить лаб- дандиол-5,8 (II) [491; образованию водородного мостика способствует надлежащая ориентация четырех атомов углерода боковой цепи в результате их расположения по отношению к шестичленному циклу. У некоторых производных фенола отмечено взаимодействие структурно далеко отстоящих функциональных групп с образованием водородной связи (см. стр. 152).

Алициклические соединения

Производные циклобутана

О внутримолекулярных водородных связях в производных циклобутана имеется очень мало данных. Значения Av (ОН) для цис- 1,2-циклобутандиолов XXV и XXVI равны соответственно 54 и 65 см-1 [80, 81 ], т. е. значительно меньше, чем для диолов, у которых две гидроксильные группы расположены в одной плоскости.

Низкие значения Av(OH) у этих двух соединений, возможно, отражают «изогнутость» циклобутанового кольца [82, 83] или же являются просто результатом того, что вследствие искривления угла связи в плоскостном кольце обе связи С — ОН располагаются дальше друг от друга, чем в соединениях с «нормальными» углами связи [12]. Возможно, этим же объясняется то, что в цис-3-аминоциклобутаноле (XXVII) не было обнаружено внутримолекулярной водородной связи [84]. В транс-соединении XXVIII также не было найдено признаков внутримолекулярного водородного мостика [81 ].

Оба стереоизомерных 1,2-ди(оксиметил)циклобутана (XXIX) образуют внутримолекулярные водородные связи. Численное значение Av(OH) у транс-изомера (137 см-1) выше, чем у цас-изомера (127 см-1), что согласуется с общими представлениями об образовании внутрикомплексного кольца в 1,4-диолах [12].

Производные циклопентана

Раньше всего следует рассмотреть производные циклопентана, у которых функциональные группы могут потенциально образовать пятичленное внутрикомплексное кольцо. В таких соединениях только цис-изомеры оказались способными к образованию внутримолекулярных водородных связей. Тем не менее образование водородного мостика допустимо и в случае трояс-изомера, особенно если цикл существует в конформации конверта и одна из функциональных, групп находится на «клапане»; при этом двугранный угол между функциональными группами в троне-положении должен быть равен примерно 70° [851-

Значения Av(OH) для вицинальных изомеров значительно ниже, чем для соответствующих производных с полностью заслоненными функциональными группами (табл. 10). Это позволяет

Таблица 10

Значения Av(OH) (елг1) для цис-производных циклогексана,циклопентана, бнцикло (2,2,2) октана и бицикло (1,2,2)гептанаа

В = ОНB = NH2В = ОНB = NH2391273912761175611758327983279103 ?103 ?

В = ОН

B = NH2

В = ОН

B = NH2

39

127

39

127

61

175

61

175

83

279

83

279

103 ?

103 ?

а Литературные ссылки см. таблицы, стр. 166.

сделать вывод, что в рассматриваемых производных циклопентана двугранный угол между функциональными группами в цые-поло- жении должен быть довольно большим.'

Братчер и Бауэр [67] использовали значения Av(OH) при рассмотрении конформации кольца D в стероидах. На основании значений Av(OH) были вычислены двугранные углы <р между связями С — ОН и, следовательно, между связями атомов углерода в цис- андростандиолах-16,17. После сравнения этих значений с вычисленными для некоторых устойчивых конформаций циклопентанового кольца был сделан вывод, что кольцо D в 16а, 17а-диолах находится в конформации полукресла (XXX-i). Другая возможная конформация конверта XXX-ii, по-видимому, теряет устойчивость в результате взаимодействия 17а-гидроксила и атома водорода

при С-14. И наоборот, для 16₽,17р-диола следует считать предпочтительной конформацию конверта 1 (XXXI).

^XX-i XXX-U XXXI

Рассмотрим производные циклопентана с вицинально расположенными заместителями, которые потенциально могут образовать семичленное внутрикомплексное кольцо. К числу таких соединений относятся моноацетаты XXXII и XXXIII. В этом случае как

сосн3сосн3XXXIIXXXIIXXXIIIXXXIII

сосн3

сосн3

XXXII

XXXII

XXXIII

XXXIII

цис-, так и транс-изомеры способны к образованию внутримолекулярных водородных связей. Исходя из частот колебаний групп О — Н и С = О, а также соображений о геометрии сложноэфирной группировки, Брюс и Файф 1861 пришли к заключению, что из-за пространственных эффектов в образовании части внутрикомплекс- ного кольца принимают участие кислород эфирной группы в цис- изомере (XXXII) и кислород карбонильной группы в транс-изо- мере (XXXIII). Тот интересный факт, что в tfuc-изомере функциональные группы остаются в значительной мере свободными, тогда как в транс-изомере преобладают водородные связи, был истолкован на основе пространственных влияний в рассматриваемых соединениях. Как показывают модели, водородный мостик может образоваться и в цис-1,3-дизамещенных циклопентана, примером

1 Следует отметить, что Братчер и Бауэр применяли видоизмененное уравнение (1), поэтому их выводы верны лишь в той мере, в которой сохраняет силу уравнение (1).1 Следует отметить, что Братчер и Бауэр применяли видоизмененное уравнение (1), поэтому их выводы верны лишь в той мере, в которой сохраняет силу уравнение (1).

1 Следует отметить, что Братчер и Бауэр применяли видоизмененное уравнение (1), поэтому их выводы верны лишь в той мере, в которой сохраняет силу уравнение (1).

1 Следует отметить, что Братчер и Бауэр применяли видоизмененное уравнение (1), поэтому их выводы верны лишь в той мере, в которой сохраняет силу уравнение (1).

служит цис-циклопентандиол-1,3 (XXXIV) [Av(OH) = 63 cjw-1] и цис-3,4-эпоксициклопентанол (XXXV) [Av(OH) ~ 63 cjw-1] [87]; спектр 2-жзо-син-7-диокси(1,2,2)бициклогептана (XXXVI) также содержит полосу связанной гидроксильной группы [Av(OH) = = 76 слсЧ [88, 89]. Как это ни странно, но в случае моноацетата цмс-циклопентандиола-1,3 (XXXVII) внутримолекулярная водородная связь обнаружена не была [86].

Производные циклогексана

Вицинальные производные. В этом случае различие в значениях Av(OH) цис- и транс-изомеров выражено значительно слабее, чем у соответствующих производных циклопентана. Так, Av(OH) цис- циклогександиола-1,2 равно 39 см-1 [64], цис-2-аминоциклогек- санола равно 127 см-1 [45], тогда как значения Av(OH) аналогичных транс-изомеров соответственно равны 32 и 93 см-1. Кун [64] предположил, что различие в значениях Av(OH) в случае цис- и транс-циклогександиолов-1,2 объясняется следующим. В идеальной конформации кресла расстояние между функциональными группами в цис- и транс-положениях должно быть одинаковым. Образование пятичленного внутрикомплексного кольца облегчается, если обе функциональные группы могут приблизиться одна к другой. Такое сближение должно вызвать у цис-изомера (XXXVIII) «вытягивание» кресла, а у транс-изомера (XXXIX) «стягивание». Можно думать, что «вытягивание» кресла требует меньше энергии и поэтому вицинальные группы в цис-изомере будут больше сближаться. Кол и corp. [23] нашли, что водород аксиальной гидроксильной группы в большей степени, чем водород экваториальной

XXXIX

гидроксильной группы, склонен выступать донором при образовании внутримолекулярного водородного мостика. В результате взаимодействия 1,3-аксиальных заместителей аксиальная гидроксильная группа склонна принять такую поворотную конформацию, в которой связь О — Н направлена в сторону от кольца;

7X ог~ о оСО СОй!0 0 5я х . £о кЯ о ^ещеX Ок я-е- я о к8 ох 8 со ОО со8 8 ах сч сч сч75X о<ю со о•^ со со^. iод 5X X о.§ 1 1•9* я о к<ъ е Q « ^ Оо <ъ ок О к я•е- я о^8 ах ах со со со8 ах 8 сч сч сч7X ог~ о оСО СОй!0 0 5я х . £о кЯ о ^ещеX Ок я-е- я о к8 ох 8 со ОО со8 8 ах сч сч сч75X о<ю со о•^ со со^. iод 5X X о.§ 1 1•9* я о к<ъ е Q « ^ Оо <ъ ок О к я•е- я о^8 ах ах со со со8 ах 8 сч сч сч

7

X о

г~ о о

СО СО

й!

0 0 5

я х . £

о к

Я о ^

еще

X О

к я

-е- я о к

8 ох 8 со ОО со

8 8 ах сч сч сч

7

5

X о

<

ю со о

•^ со со

^. i

од 5

X X о.

§ 1 1

•9* я о к

<ъ е Q « ^ О

о <ъ о

к О к я

•е- я о

^

8 ах ах со со со

8 ах 8 сч сч сч

7

X о

г~ о о

СО СО

й!

0 0 5

я х . £

о к

Я о ^

еще

X О

к я

-е- я о к

8 ох 8 со ОО со

8 8 ах сч сч сч

7

5

X о

<

ю со о

•^ со со

^. i

од 5

X X о.

§ 1 1

•9* я о к

<ъ е Q « ^ О

о <ъ о

к О к я

•е- я о

^

8 ах ах со со со

8 ах 8 сч сч сч

при этом, очевидно, облегчается образование водородной связи с вицинальной (экваториальной) гидроксильной группой [23]. Этой же причиной можно объяснить неодинаковую основность гидроксильных групп в экваториальном и аксиальном положениях.

цис- и транс-1,2-3 вмещенные циклогексаны могут существовать в виде двух конформеров (XL-i и XL-ii или XLI-i и XLI-ii), и поэтому интерпретация спектральных данных подобных соединений затруднительна. Это обстоятельство послужило одной из причин, вынудивших Зихера и сотр. [90] исследовать производные циклогексана (XL-i, XL-ii и XLI-i XLI-ii), однородные в конформационном отношении и представляющие собой индивидуальные конформеры. Указанные авторы приблизились к решению этой задачи, исследуя 4-трет-бутил-2-аминоциклогексанола, в котором mpem-бутильная группа выступает как заместитель, способствующий упрочнению конформации.

В спектрах транс-изомеров XLII, где В = ОН, МН2, NHCH3, С1, Вг, СООСН3, СН2СООСН3, содержится полоса только свободной гидроксильной группы [90—92]; следовательно, mpem-бутиль- ная группа действительно закрепляет аксиальное расположение указанных заместителей, а также гидроксильной группы, даже несмотря на дополнительную стабилизацию внутрикомплексной связи конформера с диэкваториальными функциональными группами, например в XLIII-ii. В то же время спектр диметиламинопроизводного XLIII содержит полосу связанной гидроксильной

группы (ср. табл. 11), причем численное значение Av(OH) для XLIII такое же, как у диэкваториального изомера XLIV [90]. Пока остается не ясным, обусловлена ли полоса связанной гидроксильной группы конформером в виде кресла XLIII-ii или конформером в виде ванны типа XLIII-iii. В спектре соответствую-

щего. производного декалина (XLV) обнаружена только полоса свободной гидроксильной группы [90].

При изучении спектров ц«с-аминоспиртов XLVI и XLVII [90] было установлено ограниченное вращение аксиальных аминогрупп в этих соединениях. В аминоспирте XLVI, в котором аминогруппа находится в экваториальном положении, содержание

Рис. 3. Инфракрасные спектры цис-А-трет-бутил-цис-2-диметиламинои.и- клогексанола (XLVIb) и транс-4-трет-бутал-цис-2-д.нметиламииои.иклог№са- нола (XLVIIb) [90].

внутрикомплексных форм, определяемое значением отношения е'/е, как можно было ожидать, возрастает в порядке NH2, NHCH3, М(СН3)2- В соединении XLVII с аксиальной аминогруппой содержание связанных форм несколько уменьшается в указанном порядке; кроме того, в диметиламинопроизводном XLVIIb полоса связанной гидроксильной группы смещается до аномально низкой частоты Av(OH) = 248 см-1, что указывает на тесное сближение обеих функциональных групп (рис. 3). Следовательно, аксиальная аминогруппа предпочтительно находится в виде поворотной конфор-

мации, в которой менее объемистая неподеленная электронная пара на валентной орбите направлена в сторону кольца и поэтому, не может выступать в качестве акцептора при образовании водородной связи. Тенденция к предпочтительной поворотной конформации XLVIIb-I усиливается по мере замещения атомов водорода в аминогруппе: такое предпочтение слабо выражено в аминоспирте XLVIIa, более заметно в метиламинопроизводном XLVII6 и становится особенно сильным в диметиламиноспирте XLVIIb, который по грубой оценке, основанной на молекулярном поглощении свободной гидроксильной группы, существует примерно лишь на 30% во внутрикомплексной форме, тогда как другой 1{цс-изомер XLVIb полностью содержит только водородные связи (рис. 3).

Аномальная частота связанной гидроксильной группы в соединении XLVIIb была объяснена наличием С — N-поворотного изомера XLVIlB-ii, в котором циклогексановое кольцо вытянуто,

XL Via B=NH2XLVIIa B=NH2

XLVI6 B=NHCH3XLVII6 В = NHCHg

XLVIb B = N(CH3)2XLVIIb B=M(CH3)2

XLVIlB-iXLVIlB-ilXLVIIb-Ш

чтобы избежать очень сильного 1,3-взаимодействия двух атомов водорода в аксиальном положении и одной из метильных групп в диметил аминовой группировке. Спектр аналогичного производного

декалина (XLVIII) практически идентичен спектру соединения XLVIIb, что рассматривалось как свидетельство в пользу предположения, что низкая частота колебаний свободной гидроксильной группы обусловлена не конформером в форме ванны (как XLVIIc-iii), поскольку такая конформация вряд ли может характеризоваться одинаковой геометрией и одинаковым содержанием энергии в циклогексановой и декалиновой системах [90].

XLVIIIXLVIIIм(сн3)2м(сн3)2

XLVIII

XLVIII

м(сн3)2

м(сн3)2

Конформационно однородные mpem-бутильные соединения были использованы в качестве стандартов для изучения равновесия между двумя формами кресла в подвижных системах [931. Такое «подвижное» соединение, как тронс-2-амино-транс-5-лзопропил- циклогексанол (XLIXa), может существовать в виде смеси двух конформеров в форме кресла XLIXa-i и XLIXa-ii. Сравнивая значения е' этого «подвижного» соединения (XLIXa) и соединений с фиксированными mpe/n-бутильными группами (La и Lia), можно вычислить константу конформационного равновесия XLlXa-i ~^ XLIXa-ii. Вычисленная с учетом этой константы общая свободная энергия взаимодействия двух вицинальных экваториальных

XLIXa-ii B = NH2XLIX6-1I В = ОНXLIXa-ii B = NH2XLIX6-1I В = ОН

XLIXa-ii B = NH2

XLIX6-1I В = ОН

XLIXa-ii B = NH2

XLIX6-1I В = ОН

групп составляет примерно 0,6 ккал!моль, т. е. допускает их сближение. Этот же прием был использован и в случае соответствующего диола XLIX6, где в качестве сравнимых стандартов были

применены L6 и LI6; свободная энергия взаимодействия между двумя вицинальными экваториальными гидроксильными группами оказалась равной 0,8 ккал/моль, следовательно, и в этом случае возможно их сближение.

LIV-iiLIV-iiНевицинальные производные. В циклогексане, имеющем конформацию кресла между двумя аксиальными заместителями, в положениях 1 и 3 может образоваться внутри комплексное кольцо. В спектрах цыс-циклогександиола-1,3 (Lila) [64] и i{izc-3-аминоциклогексанола (LII6) [94] были обнаружены полосы и свободных, и связанных гидроксильных групп (Av(OH) равно 75 и 256 см-1 соответственно), что указывает на наличие диаксиального конформера LII-ii. В спектре соединения LIII также содержится полоса связанной гидроксильной группы [95, 96]. В то же время

LIV-ii

LIV-ii

LIIa-i В=ОНLIIa-ii В=ОН

LII6-1 B=NH2LH6-11 В=МН2

в спектре 5,5-диметил-цис-циклогександиола-1,3 (LIV) обнаружена только полоса свободной гидроксильной группы, и это не удивительно, так как внутрикомплексный конформер LIV-ii очень непрочен из-за взаимодействия аксильной окси- и метильной групп в положениях 1 и 3 [97].

Производные декалина. Производные тра«с-декалина с вицинальными заместителями, если они имеют конформацию кресла, характеризуются вполне такими же значениями Av(OH), как и соответствующие производные циклогексана. Однако исследование эпимерных 1{ис-декалиндиолов-2,3 показало, что 2а,3а-диол (LV) имеет несколько большее значение Av(OH) по сравнению с двумя другими диолами, у которых значения Av(OH) сравнимы со значениями Av(OH) моноциклических производных (табл. 12). В обоих конформерах LV-i и LV-ii одна из гидроксильных групп испытывает напряжение, возникающее вследствие взаимодействия между аксиальной гидроксильной группой и одним из атомов;

водорода другого кольца (в формулах подчеркнут). Это напряжение заставляет обе гидроксильные группы более тесно сблизиться [98].

LV-ILV-IЬУ-УЬУ-У

LV-I

LV-I

ЬУ-У

ЬУ-У

Спектр производного транс-декали на LVI содержит только полосу связанной гидроксильной группы; в спектре аналогичного производного цис-декалина (LVII) обнаружены полосы связанной и свободной гидроксильных групп, что указывает на присутствие двух конформеров цис-декалина LVII-i и LVII-ii [991.

ососна

LVI№1-1№1-11

Конформация ванны. Известны лишь немногие достоверные случаи существования моноциклических соединений ряда циклогексана в значительной мере в форме ванны. Впервые существование таких конфигураций было надежно доказано Столовым [1001 в результате спектроскопического определения внутримолекулярных водородных связей. Так, в цис-цис-2,5-ди-трет-бутилцикло- гександиоле-1,4 (LVIII) была обнаружена полоса связанной гидроксильной группы при 3480 см-1, что в случае 1,4-цис-диолов возможно лишь при конформации ванны, как показано в формуле

LVIII-L Аналогичная картина наблюдается и в случае других соединений типа LIX, гдеК = СНд, ызо-С3Н7, mpem-C4H9 [101, 102].

По данным Ангиала и Хоскинсона [103], дикетали некоторых инозитов также могут иметь конформацию ванны. Например, отсутствие полосы поглощения свободной гидроксильной группы в спектре 1,2; 4,5-ди-О-изопропилиденмукоинозита показывает, что для этого соединения не характерна конформация кресла (LX-i)j численное значение частоты колебаний связанной гидроксильной группы [3602 см”\ Av(OH) ~ 27 ел-1] согласуется с конформером в виде «искаженной ванны» LX-ii, в которой все заместители находятся в псевдоэкваториальном положении.

LXI6 В=М(СНз)2 LXIW В=Н(СНз)2

Зихер и сотр. [104] установили наличие конформеров в виде ванны у некоторых аминоспиртов ряда декалина и холестана типа LXI и LXII. В спектрах диаксиальных нор производных XLV была обнаружена полоса только свободной гидроксильной группы. В то же время в спектрах соединений LXI и LXII содержатся полосы и свободной, и связанной гидроксильных групп; это наблюдается не только в случае диметиламиноспиртов (LXI6 и LXII6), но и аминоспиртов (LXIa и LXIIa). Наличие полосы связанной гидроксильной группы служит надежным подтверждением конформации ванны LXI-L Сравнивая значения е соединений LXI6 и LXII6 и соединений XLV, указанные авторы установили, что LXI6 примерно на 50% и LXII6 примерно на 70% имеет конформацию ванны. Наблюдаемое различие можно объяснить различной деформируемостью форм кресла в декалине и в кольце А холестана.

В спектрах холестан-2р,’ За-диола (LXIIIa) [92] и 2р-бром- холестан-За-ола (LXIII6) [105—107] не обнаружены полосы связанной гидроксильной группы; следовательно, эти два соединения почти несомненно имеют только конформацию кресла. Однако

в спектрах в 20,3а-бромгидринов, производных 4,4-димегилхоле- стана, содержится широкая полоса связанной гидроксильной группы [107], что указывает на наличие конформера в виде ванны (LXIV). Аналогичным образом установлено присутствие такого конформера в тритерпеновом производном LXV [108]. В обоих случаях существованию формы кресла сильно препятствует 1,3- аксиальное взаимодействие между заместителями в положениях 40, 90 и 20. Шорм и сотр. [109] нашли в спектре 50-В-норхоле- стан-3а,6а-диола (I) полосу связанной гидроксильной группы при 3475 см-1, что подтверждает принятую для этого соединения конформацию LXVI.

LXVLXVI

Фавр и Рихер [ПО] приписали соединению LXVII конформацию ванны (LXVI 1-1), основываясь на отсутствии полосы связанной гидроксильной группы в спектре этого соединения. Мостиковая форма кресла (LXVII-ii) едва ли возможна вследствие взаимодействия метильной и гидроксильной групп в положениях 1,3, подобно тому как это происходит и в случае соединения LIV.

Дрефал и Мартин [111] полагают, что наличие двух полос гидроксильной группы в спектре соединения LXVIII объясняется равновесием между формами кресла LXVIII-i и ванны LXVIII-ii.

В спектрах простых, замещенных в положении 4 циклогексанолов, например /щс-циклогександиола-1,4 [64], и 4-оксициклогексанонов [112] содержатся только полосы свободных гидроксильных групп. Однако узкая полоса при 3450 см-1 в спектре цис-4- аминоциклогексанола нуждается в истолковании [113].

Изучены бициклические системы, в которых шестичлённое кольцо принимает форму ванны в результате влияния мостика в положениях 1,4. Как было установлено, значения Av(OH) для

вицинальных цис-производных в форме ванны очень высоки; этого и следовало ожидать, поскольку функциональные группы находятся в частично заслоненном положении (ф ~ 0°). В аналогичных вицинальных транс-изомерах (ф — 120°) внутримолекулярные водородные связи не образуются. Значения Av(OH) как, для

эндо-, так и экзо-щгс-бицикло(1,2,2)гептандиола-2,3 (LXIX и LXX) соответственно равны 102 и 103 см1 [114] и намного превышают Av(OH) для /(ис-бицикло(2,2,2)-октандиола-2,3 (LXXI), равную 83 см-1 [1151; это различие можно объяснить тем, что «ванна» в бициклооктановом соединении может быть несколько «искажена», вследствие чего функциональные группы не вполне заслонены.

LXIX -XX LXXILXIX -XX LXXI

LXIX -XX LXXI

LXIX -XX LXXI

Исходя из большого различия в значениях Av(OH) у цис-цик- логександиолов-1,2 в форме ванны и кресла (соответственно —40 и 100 см"1), Элиел и Пил л ар [116] показали с помощью определений Av(OH), что шестичленное кольцо в 2-окса-цис-гидриндан- /щс-диоле-5,6 (LXXII) имеет конформацию кресла. Грангер и сотр. [117, 118], изучавшие диоксипроизводные цис-гидриндана (LXXIII), пришли к аналогичным выводам (см. табл. 13).

LXXII

LXXII1

Значения Av(OH) для ^яс-диолов в конформациях ванны и кресла

я

5

оо

й

£

/ \

5

S

8 :

1

я с с 3 d X

XX 99

сч

сч со

0)

> 5 я

<

XX

99

со

со со

с

3 с

5

с

Xi 9z «со

S

о

3

а 3

3 с

1

о

ОО

2 £ С

1<

С

X

я

те ч et

т

9?

§

О)

X о

СМ СО

<

g

те X я о

\=т/

S'

Е

д

СП

Производные циклогексена

При введении двойной связи или сочленении с ароматической системой геометрия шестичленного кольца, несомненно, изменяется. Можно допустить, что копланарность четырех атомов углерода в циклогексеновой или тетралиновой системе Должна вызвать конформацию кресла. Однако найденные для эпимерных циклогексен-4-диолов-1,2 [119] и вицинальных замещенных тетралинов [119] значения Av(OH) хорошо соответствуют конформации полукресла (LXXIV) (табл. 14).

LXXIV

Приведенные в табл. 14 данные показывают, что различие в значениях Av(OH) у цис- и транс-изомеров 1,2-замещенных тетралинов несколько превышает найденное при исследовании производных циклогексана. В случае 2,3-дизамещенных циклогексена и тетралина транс-изомеры имеют такое же Av(OH) или даже большее, чем 1{ис-изомеры. Это на первый взгляд кажется странным, но на самом деле вполне совпадает с предсказанной конформацией полукресла, при которой разрыв водородной связи при участии транс-заместителей в положениях 2, 3 происходит в меньшей мере, чем в случае ouc-заместителей в положениях 2, 3 [121].

Циклические системы с числом членов, превышающим шесть

Спектроскопическое исследование цис- и транс-циклоалкан- диолов-1,2 (LXXVa), а также цис- и транс-2-аминоциклоалканолов (LXXV6) показало, как меняются значения Av(OH) по мере увеличения цикла; в результате исследования были получены важные данные о пространственном строении этих соединений. В малых циклах значения Av(OH) для ^uc-изомеров выше, чем для транс- изомеров, тогда как в средних и больших циклах наблюдается обратное (рис. 4). Такая «инверсия» происходит в случае десятичленного цикла диолов [122] и восьмичленного кольца в аминоспиртах [45]. Эти данные показывают, что в больших циклах транс-расположенные вицинальные заместители больше сближаются, чем 1|ис-заместители.

К сожалению, данных о трансаннулярных водородных связях в больших циклах очень мало. Кун [122] не нашел признаков

образования таких связей в эпимерных циклооктандиолах-1,5 (LXXVI) и циклононандиол ах-1,5 (LXXVII), что понятно, еслиобразования таких связей в эпимерных циклооктандиолах-1,5 (LXXVI) и циклононандиол ах-1,5 (LXXVII), что понятно, еслиLXXVa В = ОНLXXVILXXVIILXXV6 В = МН2LXXVa В = ОНLXXVILXXVIILXXV6 В = МН2LXXVIIILXXVIIILXXIXLXXIXLXXXI-iLXXXI-iLXXXI-iiLXXXI-ii

образования таких связей в эпимерных циклооктандиолах-1,5 (LXXVI) и циклононандиол ах-1,5 (LXXVII), что понятно, если

образования таких связей в эпимерных циклооктандиолах-1,5 (LXXVI) и циклононандиол ах-1,5 (LXXVII), что понятно, если

LXXVa В = ОНLXXVILXXVII

LXXV6 В = МН2

LXXVa В = ОНLXXVILXXVII

LXXV6 В = МН2

LXXVIII

LXXVIII

LXXIX

LXXIX

LXXXI-i

LXXXI-i

LXXXI-ii

LXXXI-ii

приписать этим соединениям конформации, предложенные Дуни- цом и сотр. [123]. Также не обнаружено внутримолекулярного взаимодействия в оксиметилциклогептене-4 (LXXVIII) [124].

Р н с. 4. Зависимость Дт(ОН) от размеров цикла для цис- и транс-циклоал- канднолов-1,2 и цис- и транс-2-аминоциклоалканолов; обозначения трео- и эритро- относятся к З-аминобутанолу-2 и бутандиолу-2,3; п — число атомов углерода в кольце [45, 122].

Ригоди и Курто [125] нашли в спектре циклогептанол-4-она-1 (LXXIX) полосу гидроксильной группы [Av(OH) = 20 см~Ч, не зависящую от концентрации; эта полоса была приписана транс-

аннулярно связанной гидроксильной группе. Аналогичное толкование [126] было дано и полосе при 3470 см-1 в спектре цис- 1,4-дифенилциклогептандиола-1,4 (LXXX).

НО С6н5 I.XXX

Фенолы

2-Галогенофенолы относятся к числу соединений, у которых была впервые спектроскопически обнаружена внутримолекулярная водородная связь. Наличие двух полос гидроксильных групп Полинг [127] объяснил равновесием между tjUC-(LXXXI-i)

и mpGHC-(LXXXI-ii) поворотными изомерами. По данным Бейкера [128], при переходе от фтора к иоду1 величина отношения е'/е уменьшается, a Av(OH) увеличивается (табл. 15).

Таблица 15

Значения Av(OH) и е'/е для 2-галогенофенолов [128]

Галоген

Av(OH), см-1

е'/е

F

20

С1

58

0,56

Вг

74

0,38

I

93

0,135

1 Как, однако, недавно показали Сандорфн и сотр. [129], прочность водородной связи в 2-галогенофенолах возрастает в ряду F < I < Вг < С1: см. также [291].

Частоты колебаний связанной гидроксильной группы в 2,4-ди- бромфеноле (LXXXII) и его 6-метильном производном (LXXXIII) идентичны и равны 3528 см-1, однако в 6-трет-бутильном производном (LXXXIV) частота колебаний составляет 3509 см-1, а в соединении LXXXV 3500 см-1 [1301. Это слабо выражено в случае 6-метильного производного, но становится заметным у трет- бутильного производного (LXXXIV) и особенно у соединения LXXXV, в котором есть и метильная группа. Аналогичная картина наблюдалась и в случае производных 2-нитрофенола [131].

ОН mpem-C4H8\/l zBrОН mpem-C4H8\/l zBrIIJУ^СНзIIJУ^СНз

ОН mpem-C4H8\/l zBr

ОН mpem-C4H8\/l zBr

IIJ

У^СНз

IIJ

У^СНз

BrLXXXV

Бейкер и Шульгин [131] изучали спектры 2-аминофенола (LXXXVI) и 2-диметиламинофенола (LXXXVII) и получили интересные данные о водородных связях с участием амино- и диметиламиногрупп в ароматическом ядре. В спектре аминосоединения (LXXXVI) имеется только одна узкая полоса свободной гидроксильной группы, тогда как в спектре диметиламинопроизводного (LXXXVII) содержится только одна широкая полоса, указывающая на наличие связанной гидроксильной группы [Av(OH) ~245 см~Ч. В результате резонанса аминогруппа в 2-аминофеноле ориентирована таким образом, что неподеленная электронная

ОНОНОНОНLXXXVI LXXXVIILXXXVI LXXXVII

ОНОН

ОНОН

LXXXVI LXXXVII

LXXXVI LXXXVII

пара на валентной орбитали перпендикулярна ароматическому кольцу, причем такая ориентация очень неблагоприятна для образо-

вания внутримолекулярной водородной связи. В 2-диметиламинофеноле пространственные эффекты имеют более важное значение^ чем резонансные: метильные группы становятся скошенными по отношению к фенольному ядру и неподеленная электронная пара на валентной орбите может быть направлена в сторону гидроксильной группы.

Наиболее интересным приложением конформационного анализа к фенольным соединениям явилось исследование соединений LXXXVIII — ХС Кейернсом и Еглинтоном [132]. Эти авторы установили, что указанные фенолы представляют собой резко выраженные внутрикомплексные соединения с водородными мости-' ками. Так, соединение LXXXVIII содержит цикл, построенный из водородных мостиков, так как в спектре имеется только одна полоса связанных гидроксильных групп (3200 ом-1). Аналогичным образом в спектрах «ациклических» тетрануклеарного и гекса- нуклеарного соединений LXXXIX (п = 4,6) независимо от концентрации содержатся только полосы связанных гидроксильных групп, что указывает на интересные циклические конформации типа LXXXIX-i. С другой стороны, в спектрах ди- и тринуклеар- ных производных LXXXIX (п = 2,3) имеются полосы, зависящие

от концентрации и обусловленные образованием межмолекулярных продуктов ассоциации, что наблюдается даже при столь низких концентрациях, как 10~3 моль!л. Вполне вероятно, что эти продукты ассоциации представляют собой циклические димеры типа LXXXIX-ii; эта гипотеза находит подтверждение в том, что соединение ХС с mpem-бутильными группами в орто-положениях не ассоциируется даже в сравнительно концентрированных растворах, поскольку объемистые mpem-бутильные группы „сильно мешают сближению концевых гидроксильных групп.

Гетероциклические соединения

В некоторых гетероциклических системах возможно образование водородной связи между гетероатомом в кольце и гидроксильной группой, связанной с надлежащим атомом углерода в цикле.

В пятичленных гетероциклических соединениях внутримолекулярная водородная связь такого типа была обнаружена только в тиациклопентаноле-3 (XCI) [133] и некоторых его производных [1341; спектр оксациклопентанола-3 (ХСП) содержит только полосу свободной гидроксильной группы [135].

|1—ОН-рОН

xsz хо

Из геометрии шестичленных гетероциклических соединений, имеющих конформацию кресла и содержащих оксигруппу в положении 3, следует, что только аксиальная гидроксильная группа может образовать внутримолекулярную водородную связь, как, например, в XCIII-i и XCIV-L Ввиду того, что спектры пипериди- нола-3 [68, 136], . тетрагидропиранола-3 [135] и тиацикло гексанола-3 [133] содержат две полосы гидроксильной группы [Av(OH) = 86, 16 и 93 см-1 соответственно] можно прийти к заключению, что все три соединения представляют собой смеси окси- экваториального (XCIII-ii) и оксиаксиального (XIIIC-1) конформеров. Спектры 1,3-диоксанола-5 (XCIV) [135, 137] и 1,3-дитиациклогексанол а-5 (XCIV6) [133] также содержат две полосы гидроксильной.группы [Av(OH) = 41 и 95 см-1 соответственно]. На основании значений е и е' было вычислено, что в соединении XCIV6 аксиальный конформер (XCIV6-i) энергетически (~ 0,4 ккал/моль} более выгоден, чем экваториальный конформер, тогда как в соединении ХСШ (В = S) с одним гетероатомом в цикле более выгоден экваториальный конформер XCIII-ii (~ 0,4 ккал/моль) [133]. В этом случае можно видеть пример стабилизации аксиальной гидроксильной группы в результате обра-

зования водородной связи и уменьшения взаимодействия аксиальных заместителей в положениях 1,3.

XCIVa-i В=ОXQV6-1 B=SXCIVa-i В=ОXQV6-1 B=SXCIVa-ii В=ОXCIV6~H B = SXCIVa-ii В=ОXCIV6~H B = S

XCIVa-i В=О

XQV6-1 B=S

XCIVa-i В=О

XQV6-1 B=S

XCIVa-ii В=О

XCIV6~H B = S

XCIVa-ii В=О

XCIV6~H B = S

Изменение в конформационном равновесии в зависимости от заместителей было изучено на примере 3-оксипиперидиновой системы [92]. В спектрах транс-2-метилпиперидинола-З и транс-б-метил- пиперидинола-3 содержатся" только полосы свободных гидроксильных групп, и, следовательно, эти соединения существуют только в диэкваториальных конформациях XCV и XCVI. В то же время в спектрах цис-нзомеров указанных соединений имеются две полосы оксигрупп и отношение е'/ев обоих случаях выше найденного для пиперидинола-3 (ХСШ,. В = NH) (рис. 5). Повышенное содержание оксиаксиальных конформеров (XCVII-ii и XCVIII-ii) объяс-

XCVIIl-li

156156Внутримолекулярные водородные связи

156

156

няется тем, что метильная группа предпочтительно занимает экваториальное положение.

Приведенные выше соображения основаны на допущении, что шестичленное кольцо гетероциклических соединений подобно циклогексановому кольцу имеет предпочтительно конформацию кресла-

Р и с. 5. Инфракрасные спектры 3-оксипиперидина, цнс-2-метил-З-оксйпипе-ридина и цнс-2-метил-5-оксипиперидина [92].

Действительно, в спектрах 1-метил пипер идинола-4 (XCIX, В = = NCH3) [1361, тиациклогексанола-4 (XCIX, В = S) и тетрагид- ропиранола-4 (XCIX, В = О) [1351 обнаружены только полосы

XCIXXCIX-iXCIXXCIX-i

XCIXXCIX-i

XCIXXCIX-i

свободных гидроксильных групп; следовательно, конформация ванны (XCIX-i) совершенно невозможна.

Однако, как было установлено, в некоторых случаях пиперидиновое кольцо может существовать в конформации ванны. Так, Лайл [1431 нашел, что в спектре 1,2,2,6,6-пентаметил-4-фенил- пиперидинола-4 (С) имеются полосы как свободной, так и связанной гидроксильных групп (Av(OH) = 205 см^\ тогда как спектр 1-метил-4-фенилпиперидинол-4 (CI) содержит только свободную гидроксильную группу. Напряжение, возникающее как результат

присутствия трех аксиальных групп в конформации кресла (C-i), настолько велико, что молекула принимает форму ванны *

(C-ii). Конформация ванны была также обнаружена в соединениях типа СП [144]. Конформация кресла в таких соединениях становится затруднительной из-за углового напряжения, возникающего в результате аннелирования с пятичленным кольцом. Кроме того, сильная водородная связь в «ванне» в значительной степени способствует стабилизации (ср. соединение LXXIII аналогичного строения, которое, однако, существует в конформации кресла). Найденное значение Дт(ОН) (39 елг1^ в спектре «гексаэкваториаль- ного» изомера 1,3,5-триметил-2,6-дифенилпиперидинола-4 (СШ), по-видймому, не настолько велико, чтобы сделать возможной для указанного соединения конформацию ванны [146].

Соединения с гидроксилом и л-электронной системой

Гидроксильные группы вступают лишь в слабое взаимодействие с л-электронными компонентами кратных связей или ароматических систем х.

Наличие двух полос гидроксильной группы в спектрах бутен-2- ола-3 [Дт(ОН) = 40 см-1], бутин-1-ола-3- [Av(OH) = 42 cjm1 1

Кратные связи обычно не имеют характера заместителей, связанных со скелетом молекулы; эти связи, как правило, включены непосредственно в углеродный скелет. В предыдущих главах рассматривалась структурная классификация систем, в которых происходит образование внутри комплексных связей между заместителями и не рассматривались случаи образования водородной связи между гидроксильной группой и л-электронами, поэтому стереохимии взаимодействия гидроксила с кратными связями целесообразно посвятить отдельный раздел.

и родственных соединений [145, 147—1501 указывает на существование равновесия между повторными конформерами со свободной и связанной гидроксильными группами. Спектр гомологичного пентен-2-ола-5 содержит только одну полосу свободной гидроксильной группы, тогда как в спектре соответствующего ацетиленового спирта (пентин-2-ола-5) имеются две полосы [Av(OH) = = 50 ел-1] [145]. Образование водородной связи обнаружено в 2-оксибензонитриле (CIV) [151—153] и 2-оксифенилацетилене (CV) [Av(OH) = 114 ot-1] [154]. Из пространственных соображений вытекает вывод, что в соединении CIV возможно, скорее.

CIVCIVСН2=СН^ /ОНCVIСН2=СН^ /ОНCVI

CIV

CIV

СН2=СН^ /ОН

CVI

СН2=СН^ /ОН

CVI

взаимодействие с л-электронами тройной связи, чем с неподеленной электронной парой атома азота. ->

Подобное исследование [150] диастереоизомерных ненасыщенных спиртов типа CVI показало, что отдельные диастереоизомерные пары имеют сходные значения Av(OH) и что различить их (и приписать им определенные конфигурации) можно, если исходить из отношения е'/е (табл. 16) (см. также работу [300]).

Таблица 16

Значеиня Av(OH) (елг1) и е'/е (в скобках) для спиртов [150] типа

CH2 = CHS

хОН )сн—аг

R'

ХСН3

R

СНз

СаНв

M30-C3H7

трет-СдНу

трео эритро

41 (0,90)

41 (0,40)

43 (1,0)

48 (0,45)

53 (1,1)

53 (0,40)

65 (0,50)

52 (0,35)

Как и следовало ожидать, в спектре эпихолестерина (CVII) содержится полоса связанной гидроксильной группы [Av(OH) = = 30 ел-1], что не наблюдается в случае холестерина (CVIII) [30, 145, 155]. При исследовании соединения CIX было установлено образование внутримолекулярной водородной связи [145]; в спектре гомолога СХ, как оказалось, содержится только полоса свободной гидроксильной группы [12]. В работе [12] приведено

несколько случаев, когда взаимодействие гидроксильной группы с крат- ной связью геометрически возможно, §•несколько случаев, когда взаимодействие гидроксильной группы с крат- ной связью геометрически возможно, §•но при проведении спектроскопиче- | ских исследований никаких призна- 5 ков существования такой связи обна- m ружено не было.

несколько случаев, когда взаимодействие гидроксильной группы с крат- ной связью геометрически возможно, §•

несколько случаев, когда взаимодействие гидроксильной группы с крат- ной связью геометрически возможно, §•

Оки и Ивамура [147, 156, 157] исследовали вопрос о том, как зависит образование внутримолекулярной водородной связи от величины внутри- комплексного кольца в соединениях типа CXI —CXIV (табл. 17). При переходе от алифатической спиртовой

СХПСХПСН2=СН(СН2)„СН2СН2ОН CXIVСН2=СН(СН2)„СН2СН2ОН CXIVгруппы к фенольному гидроксилу водородный мостик смещается на два атома углерода, что, вероятно, объясняется большей кислотностью ■фенолов и тем, что фенольная гидроксильная группа зафиксирована в положении, благоприятствующем образованию водородной •связи. Возрастание электронной плотности в ароматическом кольце в соединениях типа СХШ в результате введения электронодонорных групп в пара-положение бензольного ядра также приводит к образованию водородных связей даже в гомологичных фенилпропа- ноловых производных [156].

СХП

СХП

СН2=СН(СН2)„СН2СН2ОН CXIV

СН2=СН(СН2)„СН2СН2ОН CXIV

CXI

(СН2)ПСН2СН2ОН

СХШ

Оки и др. [158] доказали существование ограниченного вращения в 2-пропенилфенолах. В спектре 2,6-дипропенилфенола (CXV) ■обнаружены две полосы гидроксильной группы (3603 и 3546 сл«-1), что указывает на свободное вращение транс-пропенильных групп (конформеры CXV-i, CXV-ii и т. д.). Однако спектр аналогично построенного 3,5-диметил-2,6-дипропенилфенола содержит только полосу связанной гидроксильной группы (3526 cai-1); следовательно, метильные группы в положениях 3 и 5 в значительной степени препятствуют свободному вращению пропенильных групп, что приводит к конформации CXVI.

CXV-iCXV-iiCXVICXV-iCXV-iiCXVI

CXV-iCXV-iiCXVI

CXV-iCXV-iiCXVI

Спектр 2-оксибифенила [Av(OH) = 42 cai-1] [157, 159—164] показывает, что это соединение существует в основном в виде внутрикомплексной конформации CXVII. 2,2'-Диоксибифенил также существует преимущественно в конформации CXVIII-i с мостиком между гидроксильной группой и «другим» фенольным ядром [Av(OH) = 43 cAi-1], а также в меньшей мере в конформации CXVIII-ii, содержащей водородную связь между двумя гидроксильными группами [Av(OH) = 103 еле-1] [159,- 161]. Причина преобладания конформации CXVIII-i, несмотря на то, что конфор-

мация CXVIII-ii содержит более сильную водородную связь, заключается, вероятно, в том, что гидроксильные группы

CXV11CXV11CXVIIl-iCXVIII-iiCXVIIl-iCXVIII-ii

CXV11

CXV11

CXVIIl-iCXVIII-ii

CXVIIl-iCXVIII-ii

в CXVIII-ii «прижаты» друг к другу, что может привести к возникновению напряжения в системе. Внутримолекулярная водородная связь обнаружена [1651 в ферроценильном производном CXIX:

CXIXCXIX

CXIX

CXIX

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВОДОРОДНЫХ СВЯЗЕЙКАК МЕТОД УСТАНОВЛЕНИЯ КОНФИГУРАЦИИ

Определение внутримолекулярной водородной связи часто применялось как метод надежного установления конфигурации *. Все более распространенным становится определять трео- и эритро- конфигурацию стереоизомеров, сравнивая значения е'/е или Av(OH). Таким образом была, например, установлена конфигурация ряда ненасыщенных спиртов типа CVI [150]. Сопоставляя значения Av(OH) стереоизомеров 2(1-оксипропил)пиперидина, Зихер и Тичи [68] приписали алкалоиду конгидрину (СХХ) эритро-кои- фигурацию.

Портогез и Смиссман [167] приписали трео-конфигурацию тому из двух эпимерных 1(4-метоксифенил)-2-метилпропандиолов- 1,3 (CXXI), которому соответствует большее значение е7е.

Уолл и У олене [168] пришли к выводу, что заместители у С-20 и С-22 в ацетате 20-окситиогенина (CXXII) находятся в цис-поло-

1 Однако известно много примеров, когда этот метод не приводил к успеху; см., например, значения Дт(ОН) для оксиэфиров кислот, упоминаемых в работе [166].

11—1314

серусод ржащих аналогов, напримерсерусод ржащих аналогов, напримерженин, так как в спектре этого соединения содержится полоса связанной гидроксильной группы [Av(OH) = 115 cju-11. Аналогичным образом была установлена конфигурация аллонормускарина (СХХШ) [169] и его серусод ржащих аналогов, например

серусод ржащих аналогов, например

серусод ржащих аналогов, например

[170] выяснил расположение гидро-[170] выяснил расположение гидро-сххп

[170] выяснил расположение гидро-

[170] выяснил расположение гидро-

CXXIV [134]. Хирсьярви [170] выяснил расположение хидр^- ксильной группы в метиловом эфире 5-оксиноркамфарной кислоты (CXXV), исходя из того, что в спектре кислоты была обнаружена полоса связанной гидроксильной группы (3468 ел/-1); таким образом [171] была подтверждена конфигурация эфиров эпимерных 5-окси-5-метил-1{ис-норкамфарных кислот CXXVI и CXXVII- Определение водородной свйзи позволяет различить 2-О-тозил- (CXXVIII) и 5-О-тозилизосорбид (CXXIX), так как водородный мостик может образоваться только в последнем случае [172].

/ОН /ОНноноh2n(ch3)2h2n(ch3)2СООСН3СООСН3CXXVCXXV(CHg^NCH/'^O^CHgСХХШ(CHg^NCH/'^O^CHgСХХШCXXIVCXXIV

/ОН

/ОН

но

но

h2n(ch3)2

h2n(ch3)2

СООСН3

СООСН3

CXXV

CXXV

(CHg^NCH/'^O^CHg

СХХШ

(CHg^NCH/'^O^CHg

СХХШ

CXXIV

CXXIV

Поскольку в спектре одного из стереоизомеров 1,3-диметилци- клогександиола-1,3 обнаружена полоса связанной гидроксильной’ группы, этому изомеру можно приписать tfuc-конфигурацию СХХХ [173]. Найденная внутримолекулярная полоса связанной гидроксильной группы (3584 см-1) в соединении CXXXI позволила Хиллу и сотр. [174] предложить для этого случая указанную конфигурацию: в конформации CXXXI-1 осуществлено взаимодействие гидроксильной группы и двойной связи. В аналогичном насыщенном соединении полоса связанной гидроксильной группы не обнаружена.

Конфигурацию соединения СХХХП (а также его конформацию СХХХП-i) удалось выяснить после того, как было установлено наличие водородной связи [175—177] между двумя гидроксильными группами;

Мертес [95, 96] установил.конфигурацию соединения СХХХШ, сравнивая его спектр [Av(OH) — 91 см-1] со спектрами соединений CXXXIV [Av(OH) = 91 см-1] и till [Av(OH) = ~ 170 см-1).

В последнее время были спектроскопически установлены конфигурации группы алкалоидов ряда пиперидина. Впервые метод был применен к классическому в настоящее время примеру пары тропин — псевдотропин; псевдотропину было приписано строение

11*

CXXXV, так как в его спектре была обнаружена полоса связанной гидроксильной группы [178]. Хотя вывод о наличии водородной связи оказался правильным, в дальнейшем [179, 1801 было показано, что предложенное строение неверно, так как полоса связанной гидроксильной группы в псевдотропине обусловлена скорее образованием продуктов межмолекулярной ассоциации, чем внутримолекулярным водородным мостиком в CXXXV.

CXXXV CXXXVI CXXXVIICXXXV CXXXVI CXXXVII

CXXXV CXXXVI CXXXVII

CXXXV CXXXVI CXXXVII

Предложенные конфигурации N-метилгранатолина (CXXXVI) и N-метилпсевдогранатолина CXXXVII [181 ], основанные на обнаружении полос связанной гидроксильной группы, не были до сих пор подвергнуты критической проверке.

Спектроскопический метод нашел, интересное применение в случае алкалоида хелидонина CXXXVIII. Найденная полоса очень сильно связанной гидроксильной группы [Av(OH) = 414 см-1] может соответствовать только конформеру CXXXVIII-i; конфигурация у всех трех асимметрических центров была, таким образом, установлена одним-единственным измерением [182, 183]. Наличие полосы связанной гидроксильной группы в спектре алкалоида ликодолина (CXXXIX) также позволило установить его конфигурацию [184].

Зихер и Тичи [68] установили конфигурации алкалоида псевдоконгидрина (CXL) и некоторых асимметрических центров в алкалоидах вератрамине (CXLI) [185] и карпаине (CXLII) [168]. Наличие полосы только свободной гидроксильной группы в спектрах первых двух алкалоидов служит надежным доказательством

исключительно экваториального расположения гидроксильной группы и, следовательно, /пране-конфигурации заместителей в псевдоконгидрине и заместителей у С-22 и С-23 в вератрамине. Метиловому эфиру карпамовой кислоты (CXLIII), образующемуся при гидролизе карпаина (без инверсии при этом) была приписана полностью tfuc-конфигурация, так как спектр в области Злое практически не отличается от спектра цис, 1{ис-2,6-диметилпиперидинола-3 (CXLIV).

Фейлс и Уайлдман [187, 188] установили расположение гидроксильной группы в алкалоидах со скелетом кринана и в структурно родственных соединениях методом определения внутримолекулярных водородных связей. Таким образом они выяснили конфигурацию гидроксильной группы уС-11 в гемантамине (CXLV) и кри- намине (CXLVI). В спектрах обоих соединений обнаружены только полосы связанных гидроксильных групп (3590 сти-1); однако спектры соответствующих ди гидропроизводных содержат только полосы свободных оксигрупп (3625 си-1). Эти данные показывают, что водородная связь в указанных соединениях направлена к двойной связи, а не к ароматическому .кольцу; поэтому конфигурация рассматриваемых соединений может быть установлена достаточно достоверно. Известны и многие другие примеры применения спектроскопического определения водородной связи для установления конфигурации различных соединений; см. [189—194].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цель этого обзора состояла в рассмотрении типичных случаев применения спектроскопического метода определения внутримолекулярной водородной связи в стереохимии. Эта задача постоянно расширяется: в настоящее время наблюдается уклон в сторону количественного подхода, например определения конформационного равновесия, оценки энергетики водородных мостиков и т. д. Установление конфигурации этим методом стало обычным приемом.

Подводя итоги, можно сказать, что экспериментальная простота, малый расход материалов и легкая обработка спектроскопических данных должны позволить в будущем еще шире применить метод, несмотря на то что спектры ядерного магнитного резонанса являются серьезным конкурентом, особенно при получении количественных результатов.

ТАБЛИЦЫ ЧАСТОТ ВАЛЕНТНЫХ КОЛЕБАНИЙГИДРОКСИЛЬНОЙ ГРУППЫ И ЗНАЧЕНИЙ Av (ОН)

В таблицы включены свыше 1600 соединений на основании литературных данных до 1 декабря 1963 г. Соединения, у которых енольная гидроксильная группа участвует в образовании внутри- комплексных связей, не включены в таблицы.

Материал в таблицах изложен в такой последовательности:

Связь ОН • • -ОН

/R

Связь ОН • • -О(

вицинальные диолы

диолы

диолы

1,5-диолы

и высшие диолы

вицинальные алкоксиспирты

невицинальные алкоксиспирты

Связь

ОН-

••О = С

2-кетоспирты

3- и 4-кетоспирты и оксиальдегиды

Связь

ОН-

--COOR

оксиэфиры кислот

Связь

ОН-

••NH2

вицинальные аминоспирты

невицинальные аминоспирты

Связь

ОН-

--NHR

вицинальные аминоспирты невицинальные аминоспирты вицинальные аминоспирты

Связь

он-

XR'

невицинальные аминоспирты

Связь

он-

••N3

азидоспирты

Связь ОН • • -HalСвязь ОН ■ • -NO2Связь ОН • • -SСвязь ОН • • -CN ВзаимодействиеОН • • -двойная связьСвязь ОН • • -HalСвязь ОН ■ • -NO2Связь ОН • • -SСвязь ОН • • -CN ВзаимодействиеОН • • -двойная связьВзаимодействие ОН • • -бензолВзаимодействие ОН • • -тройная связьВзаимодействие ОН • • -бензолВзаимодействие ОН • • -тройная связьвицинальные галогеноспирты невицинальные галогеноспирты нитроспирты

Связь ОН • • -Hal

Связь ОН ■ • -NO2

Связь ОН • • -S

Связь ОН • • -CN Взаимодействие

ОН • • -двойная связь

Связь ОН • • -Hal

Связь ОН ■ • -NO2

Связь ОН • • -S

Связь ОН • • -CN Взаимодействие

ОН • • -двойная связь

Взаимодействие ОН • • -бензол

Взаимодействие ОН • • -тройная связь

Взаимодействие ОН • • -бензол

Взаимодействие ОН • • -тройная связь

оксисульфиды и оксимеркаптаны

оксинитрилы

оксиолефины

«-ненасыщенные спирты

P-ненасыщенные спирты у-ненасыщенные спирты

оксиацетиленыоксиацетиленыСоединения перечисляются в соответствии с природой атомов углерода, к которому присоединена функциональная группа, и при необходимости подразделяются на следующие группы: производные с открытой цепью;

оксиацетилены

оксиацетилены

алициклические производные, в том числе бц- и полициклические соединения;

фенолы;

гетероциклические соединения, у которых гетероатом в цикле служит акцептором протона

Эта классификация не учитывает всю совокупность свойств соединений; так, 1,2-дифенил аминоэтанол причислен к соединениям с открытой цепью и т. д. В некоторых случаях группа соединений дальше подразделяется на отдельные типы, например: Алициклические производные, тип

НО—।г-ОН

В пределах каждой рубрики соединения перечисляются в соответствии с числом атомов углерода в молекуле. Для соединений приводится название и (или) структурная формула, частота колебаний свободной и связанной гидроксильных групп, значения Av(OH) (сл^1) и литературные ссылки. Численное значение Av(OH) приводится только в том случае, если спектр содержит полосу как свободной, так и связанной гидроксильных групп: Av(OH) = v'(OH) — v(OH). ■

В таблицах приводятся только данные, относящиеся к внутримолекулярным водородным связям (например, концентрация ниже 0,03 моль!л или коэффициент молярной экстинкции не зависит

от концентрации). Измерения проводились в четыреххлористом углероде или тетрахлорэтилене и в отдельных случаях (отмечены звездочкой) — в сероуглероде.

Применяемые символы:

* измерение в сероуглероде

? значения v(OH) не приведены

а взаимодействие ОН • • -л

б взаимодействие ОН • • -N

в взаимодействие ОН • • -СООСН3

г взаимодействие ОН--- циклопропановое кольцо

д взаимодействие ОН • • • кислород эфирной группы

е взаимодействие OH---S

ж взаимодействие 1,2-заместителей

з взаимодействие 1,3-заместителей

и взаимодействие 1,4-заместителей

к взаимодействие ОН • • -ОН

л взаимодействие ОН • • -О=С

м взаимодействие ОН • • -F

н взаимодействие ОН • • -О

о взаимодействие ОН---Вг

п взаимодействие OH---I

р взаимодействие с ароматическим ядром

с взаимодействие с изолированной двойной связью

сл слабая полоса

пл «плечо»

R1

R2

R3

Ri

Конфигурация

V(OH)

v'(OH)

Av(OH)

Литература

с2н5

Н

СН3

н

эритро

3632

3596

36

201

3623

3577

46

205

с2н5

н

СН3

н

трео

3631

3589

42

201

3625

3568

57

205

С2Н5

С2Н5

Н

н

—

3618

3640

3586

54

71

?

?

46

206

С2Н5

н

С2Н5

н

эритро

3639

3601

38

201

с2н5

н

С2Н5

н

трео

3639

3592

47

201

сн3

СНз

СН3

СНз

—

3620

3574

46

71

MO-C3H7

U30-C3H7

н

н

—

3620

3640

3570

70

71

U3O-C3H7

н

«30-C3H7

н

эритро

3635

3580

55

71

«30-C3H7

н

U30-C3H7

н

трео

3633

3552

81

71

трет-С^9-СН2—

СНз

н

н

—

?

?

61

206

-(СН2)4-

СНз

СНз

—

?

?

44

206

-(СН2)5-

СН3

СНз

—

?

?

48

206

трет-С4Н9

mpem-C4H9

Н

н

—

3636

3539

97

71

трет-С4Н9

Н

шре/п-С4Н9

н

эритро

3636

—

—

71

трет-С4Н9

Н

трет-С4Нв

н

трео

3637

3543

94

71

-(СН2)6-

СН3

СН3 ^

—

?

?

52

206

с2н5

С2Н5

с2н5

С2Н5

—

3622

3560

62

71

-(СН2)4-

-(СН2)4-

—

3618

3578

40

64

-(СН2)5-

-(СН2)5-

—

3612

3567

45

64

я-С5Н44

Н

я-СзНц

н

эритро

3636

3593

43

71

Я-С5НЦ

Н

н-СдНц

Н

трео

изо-С3Н7

U30-C3H7

U30-C3H7

И30-С3Н7

—

-(СН2)6-

-(СН2)6-

—

-(СН2)7-

—(СН2)7—

—

mpem-C4H9

трет-С4Н9

трет-С4Н9

трет-С4Н9

—

Прегнен-4-он-3-диол-2О0,21

Прегнен-4-он-3-диол-17а,20р

Бензофенонпинакон

Флуоренонпинакон

эритро трео

3636

3583

53

3631

3535

96

?

?

60

?

?

65

3630

3460

170

3609

3580 пл.

29

3609

3578

31

3622*

3579*

43*

3609*

3570*

39*

3608

3567

41

3600

3574

26

3615

3588

27

3620

3564

56

71

71

206

206

71

124

124

200

200

64

64

207

207

Соединение

v(OH)

v’(OH)

Av(OH)

Тип

Х)Н

^ОН

3601

3546

55

81

цис-1,2,3,4

-Тетраметилциклобутен-З-диол-1,2

транс-1,2,3,4-Тетраметилциклобутен-З-диол-1,2

3610

—

—

81

снзч

ОН '-снэ 1-СН3

3623

3558

65

81

СН^/

ОН

СН^ 9Н

3617

81

-СНЭ

)—1-он

СНзХ X

Чис-Бицикло(4,2,0) октандиол-1,2

3623

3569

54

80

Чис-Бензоциклобутандиол-1,2

—

3560

—

(3600) а

80

Циклические производные

транс-1,2-Дифенилциклобутандиол-1,2

Тип

/\/ОН

\/Asoh

3596

—

—

208

Чис-Цик лопентандиол-1,2

3633

3572

61

64

3635

3573

62

116

трсис-Циклопентандиол-1,2

3620

—

—

64

3624

—

—

116

цис-Индандиол-1,2

3620

3579

41

140

/пранс-Иидандиол-1,2

3624

—

—

140

Чис-Фени лциклопентандиол-1,2

>3600

3542

(3600) а

—

Аидростандиол-160,1 70

3638

3568

70

67

16-Эпиэстриол-З-метиловый эфир

3634

3559

75

67

17-Эпиэстриол-З-метиловый эфир

3639

3545

94

67

30-Ацетоксиандростандиол-16а, 17 а

/\/он

Тип i

М-он

3634

3543

91

67

Литература

8ZI

R

Конфигурация

v(OH)

V' (ОН)

Ду(ОН)

Литература

н

цис

3626

3588

38

26

3626

3587

39

64

3623

3584

39

116

3645

3606

39

117, 118

3626

3588

38

122

н

транс

3631

3600

31

26

3634

3602

32

64

3634

3602

32

116

•

3647

3615

32

117, 118

3633

3600

33

122

СН3

цис

3628

3584

44

26

сн3

транс

3618

3597

21

26

С2Н5

цис

3628

3583

45

26

С2Н5

транс

3618

3627

3600

27

26

ИЗО-СЗН7

цис

3629

3582

47

26

изо-С3Н7

транс

3625

26

Циклогексил

цис

3623

3577

46

210

Циклогексил

транс

3623

—

210

Фенил

цис

3615пл.

3556

59

(3581) а

209

3623

3549

74

(3586)а

210

3619

3562

57

(3590)а

211

Фенил

транс

—.

=3602

—

210

о-Хлорфенил

цис

—

3543 (3588)а

—

209

л«-Хлорфенил

цис

3618пл.

3556

(3595) а

62

209

п-Хлорфенил

цис х

3618пл.

3557

(3592) а

61

209

о-Метоксифенил

цис

3622пл.

3548

(3593) а

74

209

.и-Метоксифенил

цис

3619пл.

3553 (3587)а

66

209

я-Метоксифенил

цис

361бпл.

3560

(3582) а

56

209

о-Толил

цис

3618пл.

3556

(3581) а

59

209

Л4-ТОЛИЛ

цис

3622пл.

3560 . (3588) а

62

209

п-Толил

цис

3620пл.

3562

(3587) а

58

209

о-Этоксифенил

цис

—

3546

(3588) а

—

209

/пра«с-2-Окси-цис-4-изопропилциклогексанол

3628

3597

31

93

транс- 2-Окси-тр<7яс-4-/пре/п-бутилциклогексанол

3596

93

шраяс-2-Окси-чис-4-/прет-бутилциклогексанол

3600*

—

—

91

3629

—

—

92

Чис-2-Оксиментол

3639

3583

56

22

транс-2-Ок симент о л

3639

3590

49

22

цис-2-Окснизоментол

3637

3583

54

22

траяс-2-Оксиизоментол

3631

3590

41

22

Соединение

V(OH)

v'(OH)

Av(OH)

Литература

Чис-2-Оксинеоментол

/праяс-2-Оксинеоментол

3633

3635

3629

3635

3628

3618

3583

50

22

Чис-2-Оксинеоизоментол

3593

—

22

траяс-2-Оксинеоизомеитол

36

22

1 -Оксикарвоментол

3590

45

22

1 -Оксиизокарвоментол

3586

3597

42

21

22

22

1 -Оксинеокарвоментол

3619

3624

3587

32

212

22

1 -Оксинеоизокарвоментол

3625

3618

3580

38

212

22

Ч«с-п-Ментандиол-3,4 /праяс-п-Ментандиол-3,4

3623

3627

3629

3582

3581

41

46

212

22

Чис-Циклогексен-4-диол-1,2

—■

—

22

траяс-Циклогексеи-4-диол-1.2

3622

3590

32

119

:н-он

3630

3595

35

119

Тип ((

-И2)п-2 j

:н -он

("'

>6)

п

Конфигурация

7

7

цис

3632

3588

44

122

транс

3626

3589

37

122

8

цис

3635

3628

3584

3588

51

40

122

115

8

транс

3631

3588

43

122

3628

3589

39

115

9

цис

3631

3582

49

122

9

транс

3632

3587

45

122

10

цис

3629

3585

44

122

3620

3582

38

115

10

транс

3633

3588

45

122

12

цис

3629

3591

38

122

12

транс

3635

3584

51

122

3631

3586

45

115

16

цис

3624

3591

—

—

•

3632

3587

—

122

16

транс

3635

3585

50

122

цис-1,1,4,4-Тетраметилциклодекандиол-5,6

3630

3587

43

115

/праяс-1,1,4,4-Тетраметилциклодекандиол-5,6

3632

3587

—

—

—

3565пл.

—

115

цис-1,1,4>4-Тетраметилциклододекандиол-6,7

3628

3585

43

115

траяс-1,1,4,4-Тетраметилциклододекаидиол-5,6

3630

3586

44

115

Бициклические и полициклические производные

цис-2-Оксагидрин дандио л-5,6

3625

3595

30

116

/праяс-2-Оксагидриндандиол-5,6

3635

3601

34

116

зядсн<«с-2,3-Диоксибицикло(2,2,1)гептаи

3633

3531

102

114

экзо-чис-2,3-Диоксибицикло(2,2,1)гептан

3632

3529

103

114

Чис-2,3-Диоксибицикло(2,2,2)октан

3630

3547

83

124

траяс-2,3-Диоксибицикло(2,2,2)октан

3633

—

—

197

12—1314

Соединение

v(OH)

V'(OH)

AV(OH)

Литература

CH3N

^р^_/ОН

-г-

3557

—-

—-

—

(3440)6

—

213

М/ОН

CHSN

yj^^/он

3628

(3462)б

—

213

он

ух^Х/ОЙцис, т. пл. 79°

3623

3579

44

117, 118

Ч“с> т. пл. 134°

3623

3592

31

117, 118

V'^/^OHтранс, т. пл. 78°

3627

3594

33

117, 118

О

^<С»з

Qpj«аскаридол — гликоль»

3651

3558

93

214

сн. \

3 он

экзо,зкзо-2,3- Диоксикамфан

3626

3534

91

88

3641

3545

96

215

3630

3540

90

216

эндо, эндо-2, З-Диоксикамфан

3625

3540

95

215

3630

3535

95

216

»кзо,аядо-2,3-Диоксикамфан

3631

—

—

215

3620

—

—

216

эядо,зкзо-2,3-Диоксикамфан

3628

—

—

215

3620

—

—

216

транс-1,2-ДигидронафтаЛиндиол-1,2

3608

—

—

64

цяс-1,2,3,4-Тетрагидронафталиндиол-1,2

3618

3575

43

64

транс-1,2,3,4-Т етрагидронафталиидиол-1,2

3615

3582

33

64

цос-1,2,3',4-Тетра1;идронафталиндиол-2,3

3622

3590

32

119

транс-1, ?,3,4-Тетрагидроиафталиндиол-2,?

3630

3598

32

119

транс-Дёкагидройафталиндиолы-2,3:

Н

НОЧ1 л

"у2а,За

3625

3588

37

98

A A J2а,30

3630

3600

30

98

НСКА/^Х/'20,3а

3630

—

—

•98

Н

•ис-Декагидроиафталиндиолы-2,3:

■НО<

у]2а,За

3632

3587

45

98

JJ20,30

3625

3692

33

98

HoZ^/T^2а, 30

3627

3597

30

98

Соединение

V(OH)

V'(OH)

av(OH)

Литература

»кз<Н4ис-Фенилиорбориандиол-2,3

3621

3524

97

211

цис-1,1,4,4-Тетраметнл-1,2,3,4-тетрагидронафталиндиол-2,3

3623

3545

78

217

транс, транс-2,6- Дифенил-цис-2-оксициклогексанол

3602

3574

28

218

Ч«с-Флавандиол-3,4 (т. пл. 145°)

3578

(3606) а

199

/праяс-Флавандиол-3,4 (т. пл. 160°)

—

(3608) а

—

199

। ChJ^sRr=ch2

ЗбОЭсл,

3563

46

Г г

(3436) =

(173) 8

194

ЦАяR=o

3609сл.

3565

44

(3422)в

(187) в

194

СН3ООСОН

_O>=^R=ch2

3623

(3455) в

(168) в

194

ЦУхнR=o

3624

(3428) в

(196) в

194

/Лн ■

СН3ООСДн

Холестан-3р,6а,7а-триол

" 3621

3575

46

219

Холестан-3р,6а,7а-триол

3617

3591

26

219

Холестан-3р,бр,7а-триол

3629

—

—

219

Холестан-ЗР,бР,7Р-триол

3619

3576

43

219

Хо лестан-2Р ,3а-диол

3623

—

—

92

1 а-Азидохолестан-2р,ЗР-диол

1 а-Аминохолестан-2р,Зр-диол

3635

3630

3580

3580

55

50

220

220

О-2а-ОН, За-ОН

3631

3581

50

242

2р-ОН, Зр-ОН

3624

3644

3581

63

242

Н0Х/^*4^Х/ ^ООСН32а-ОН, Зр-ОН

3632

3595

37

242

J Г J 12р-ОН, За-ОН

3631

3595

36

242

НО^Х^^

Тип

НО^ Xй

RКонфигурация

Нцис

3543

(3584)а

—

80

Нтранс

—

(3600) а

80

Фенилцис

—

3527

(3600)а

—

80

Фенилтранс

—

(3574) а

(3594) а

—

80

n-Толилцис

—

3527

(3600) а

—

80

_ -Д|руйк№й?яне:7?га5д:

R

Конфигурация

v(OH)

v'(OH)

■ Ду(ОН)

; Литера- . тура

п-Толил

транс

(3568)а

(3594сл.) а

—

80

ж-Ксилил

цис

—

3512

(3597)а

—

80

ж-Ксилил

транс

—

(3564) а

(3596)а

—-

80

Мезитил

транс

—

3549

(3594) а

•—

80

а-Нафтил

цис

—

3525

(3593) п

—

80

а-Нафтил

транс

—

3544

(3568) а

—•

80

Тип

О^0Н

г

Н

цис

3605

3567

38

64

Н

транс

3605

64

сн3

цис

?

?

27

308

СН3

транс

?

?

—

308

ИЗО-СЗН7

цис

?

?

—

308

ЫЗО-СЗН7

транс

?

?

—

308

п-Толил

цис

3595

3548

47

307

п-Толил

транс

3552

•—

•—

307

ж-Ксилил

цис

3595

3539

56

307

ж-Ксилил

транс

3596

—

—

307

а-Нафтил

цис

3595

• 3532

63

307

а-Нафтил

транс

3596

3560

36 .

307

Мезитил

цис

3594

3525

69

307

Дурил

цис

3594

3529

65

307

Фенолы

Тип Н\/к/ОН

R2/\/\qH

Ri

R»

Н

Н

3616

3567

45

64

3612

3568

44

221

3612

3568

44

222

3618

3570

48

223

7060*

6960*

100*

224

10340

10205

135

225

С1

Н

3606

3564

42

222.

Вт

Н

3605

3564

41

.222

ОСН3

Н

3608

3561

47

222

СНз

Н

3612

3569

43

222

Продолжение табл.

§

Ri

R2

V(OH)

v'(OH)

Av(OH)

Литература

СН3

СНз

3616

3572

44

222

mpem-C4H9

н

3612

3570

42

222

с6н5

н

3608

3567

41

222

Тритил

н

3608

3568

40

222

Пирогаллол

3618

3568

50

223

2,3-Диоксинафталин

3610

3584

26

226

Производные с открытой цепью

R1 СН2ОН

Тип

\/

V ^Н2ОН

Ri

R2

Н

н

3645

3557

78

61

3636

3558

78

64

3637

3559

78

65

3623

3571

52

76

" 3641

3565

76

77

3622*

3555*

67

200

3636

3557

79

227

3650

3590

60

228

Н

СН3

3639

3554

85

65

СН3

СН3

3642

3554

88

65

3639

3545

94

227

н

с2н5

3639

3554

85

65

-СН2-СН2-

3636

3567

69

(3614)r

(22)r

65

н

Я-СЗН7

3639

3554

85

65

н

M30-C3H7

3637

3552

85

65

сн3

С2Н$

3641

3553

88

65

— (СН2)3—

3638

3553

85

65

н

Н-СдНд

3639

3554

85

65

н

«ЗО-С4Нд

3638

3553

85

65

н

2-С4Н9

3638

3552

86

65

н

mpem-C4H9

3638

3653

85

65

С2Н5

с2н5

3643

3553

90

65

3639

3545

94

■ 227

сн3

Я-СЗН7

3639

3545

94

227

3639

3550

89

65

СН3

U30-C3H7

3638

3551

87

65

—(СН2)4—

3638

3550

88

65

н

н-С$Н14

3638

3553

85

65

н

Йзо-Сдн^

3638

3553

85

65

н

2-С5Н11

3638

3554

84

65

н

3-С5НИ

3638

3554

84

65

н

трет-С^Н^

3638

3552

86

65

СНз

М-СдНд

3638

3550

88

65

СН3

«зо-С4Н9

3638

3550

88

65

СНз

2-С4Н9

3638

3552

86

65

СНз

mpem-C4H9

3642

3558

84

65

С2Н5

H-C3H7

3642

3552

90

65

- ,Продолжение табл.

Ri

RJ

V(OH)

v'(OH)

Ду(ОН)

Литература

С2Н5

H H СН3 сн3 СН3 СН3 СН3 С2Н5

С2Н5 С2Н5 Я-СЗН7 изо-С3Н7 н

СН3 С2Н5 с2н5 с2н5 с2н5 СгН5 С2Н5

Я-С4Нд

-(СН2)$-

«ЗО-С3Н7

Я-СдНу

С6Нн

я-С5Ни

«зо-С5Нц

2-С5Ни

3-С6Ни

трет-С5Ни

Я-С4Нд

И30-С4Нд

2-С4Нд

я-С3Н7

изо-С3Н7

н-С?Н15

Свнп

^'СдНц

изо-С5Ни

2-С5Ни

3-С5НИ

mpem-C^t

СвНи

Я-С4Нд.

3640

3640

3638

3638

3640

3640

3639

3638

3643

3640

3638

3639

3641

3639

3641

3639

3638

3640

3638

3638

: 3638

3643

3638

3639-

3554

3551

3553

3553

3551

3551

3553

3551

3559

3550

3546

3549

3556

3549

3556

3554

3551

3551

3547

3552

3552

3568;

3552.

3550

86

89

85

85

89

89

86

87

84

90

92

90

85

90

85

85

87

89I

91i

86i

86;

75

86

89

65

65

65

65

65

65

65

65

65

65

227

65

65

65

65

65

65

65

65

65

65

65

65

65

Бутандиол-1,3

3628

3550

78

227

?

?

80

203

Пентан диол-2,4(a)

3626

3532

94

• 227

Пентандиол-2,4(Р)"

3626

3532

94

227

Пентантриол-1,3,5

3633

13531

102

227

2-Метилпентандиол-2,4

3614

3529

85

227

3617

3527

90

229

2,4-Дифенилбутандиол-1,3

3622

3548

74

50

эритро-1-(п-Метоксифенил)-2-метилпропандиол-1,3

3628

3543

85

167

трео-1 -(п-Метоксифенил)-2-метилпропандиол-1,3

3628

3543

85

' 167

Моно- и полициклические производные

цис-Циклопентандиол-1,3

3619

3556

63

87

траяс-Циклопентандиол-1,3 ■

3625

—

।—

‘87

цис-Циклогексан диол-1,3

3619

3544

75

' 64

траяс-Циклогександиол-1,3

3620

—

—

64

эязо-2-сия-7-Диоксибицикло(2,2,2)гептан

3621

3545

76

88

3620

3558

62

89

»кзо-2-аяти-7-Диоксибицикло(2,2,2)гептан

3645

—

89

цис-2,8-Диоксибицикло(3,2,1 )октан

3620

.3520

100

г 88

цис-1,3-ДиМетилциклогександиол-1,3

3584

3497

87

173

транс-1,3-Диметилциклогександиол-1,3

3584

—

87

173

цис-1,1 -Диметилциклогександиол-3,5

3621

—

—

97

транс-1,1-Диметилциклогександиол-3,5

3627

—

—

।97

экзо, аязо-2,8-Диоксибицикло(3,2,1)октен-6

3621

[3503

118

5 197

зкзо,акзо-2,8-Диоксибицикло(3,2,1)октан

3632

3531

101

197

НОх

ho^^/C/ZV

3617

3545

72

231

90-Метилдекалнн-30,100-диол 90-Метилдекалин-За, 10а-диол 90-Метилдекалин-Зр, 1 Оа-диол

HOx/х. „-ОН

3621

3620

3627 3615пл,

3532

3522

89

98

42, 99

42, 99

42

со9

осн3

Дегидрокринамидин

3626пл.

(3618) а

(8) а

188

нск^^он

ОСНз

Эпинербаудин

R=H; цис-1,3-Диоксикринан

3625

3625

(3597) а

3536

(28) а

89

188

R

R = OCH3; Нербаудин

3623

(3588) а

3533

(3581) а

(37) а 90

(42) а

188

188

СоединениеСоединениеОНОНОНОН■ОН■ОНцис-цис цис-транс транс-трансцис-цис цис-транс транс-трансОНОНПродолжение табл.v(OH)v' (ОН)Av (ОН)Литература3630354684197362435725266, 230363035626866, 2303625—*66, 2303627——ПО3630——НОПродолжение табл.v(OH)v' (ОН)Av (ОН)Литература3630354684197362435725266, 230363035626866, 2303625—*66, 2303627——ПО3630——НО

Соединение

Соединение

ОН

ОН

ОН

ОН

■ОН

■ОН

цис-цис цис-транс транс-транс

цис-цис цис-транс транс-транс

ОН

ОН

Продолжение табл.

v(OH)

v' (ОН)

Av (ОН)

Литература

3630

3546

84

197

3624

3572

52

66, 230

3630

3562

68

66, 230

3625

—*

66, 230

3627

—

—

ПО

3630

—

—

НО

Продолжение табл.

v(OH)

v' (ОН)

Av (ОН)

Литература

3630

3546

84

197

3624

3572

52

66, 230

3630

3562

68

66, 230

3625

—*

66, 230

3627

—

—

ПО

3630

—

—

НО

Соединение

v(OH

V'(OH)

Дт(ОН)

Литература

1 Р,6-зядо- Днметил-6-экзо-9а-диокси-2, 3-(Г -метокси-7', 8' -дигидро-6 ',5' -нафто)-Д 2-бицикло (3,3,1) нонен

3607

3628пл.

3500

128

232

1Р,6-9ядо-Диметнл-6-9кзо-9а-диокси-2,3-(1'-метокси-5'р-6'р,7', 8' -тетрагидрр-6' ,5' -нафто)-бицикло(3,3,1 )нонан

3609

3628пл.

3510

118

232

1 Р,6-зядо-Диметил-6-зкзо-9р-диокси-2,3-( 1'-метокси-7', 8' -дигид-

3618

(3588) а

(30) а

232

ро-6' ,5' -нафто)-Д2-бицикло (3,3,1 )нонен /х^,СН2ОН

£ Тнг^ он

о-'

3641

3582

59

241

/ Л н

CH3qH zCHa о

Холестаи-ЗР,5а-диол

3627

3614пл.

42

Холестан-За ,5р-диол

3620

—

—

42

Холестан-Зр ,5р-диол

3620

3533

87

42

Холестан-За, 5а-диол

3620

3521

99

42

4р-Азидокопростан-Зр ,5р-диол

3625

3530

95

220

Эргостадиен-7,22-За,5а-диол

3621

3528

93

(3593) а ,

(28) а

42

Лумистадиен-7,22-ЗР,5р-диол

3621

3532

89

(3606) а

(15) а

42

R11

R2

Н

н

СН3

н

Н

СН3

СН3

СН3

СН3ОСН2—

н

СН3ОСН2—

сн3

СН3СН2ОСН2-

н

СН3СН2ОСН2—

сн3

с6н5

н

Свн5

сн3

Тип /^/ОН

^/'ЧНгОН

траяс-2-Оксиметил-транс-4-трет-бутилциклогексанол

ццс-2-Оксиметил-траяс-4-трет-бутилциклогексанол цис-2-Оксиметил-цис-4-трет-бутилциклогексанол

3611

3498

113

175, 176

3619

3500

119

177

3611

3498

113

175, 176

3618

3499

119

177

3607

3477

130

177

3610

3480

130

177

3620

3501

119

177

3609

3479

130

177

3619

3498

121

177

3610

3478

132

177

3619

3502

117

177

3610

3479

131

177

3622

3631

3537

94

124

3625

3548

77

124

3631

3541

90

124. ”

Соединение

V(OH)

v'(OH)

Av(OH)

Литература

цис-1-Окси-2-оксиметилтетралин

3617

3555

62

120

1-(2-Оксиэтнл)-цис-2-о-толилциклогексанол

/х/СОО’СНз

3660

3575

85

278

/^Ту/Метиловый эфир За,19-ди-

11 Н 1оксибейерен-15-овой-17

НО''кислоты

СН2ОН

3631

3555

76

241

A/VR^OH, R2 = H;

1 . 1 JЗа,24-диол

урсен-12-

3641

—

—

232

^ТТТ^R1 = H, R2 = OH;

JЗр,24-диол

R’xTh^

CH2OH

урсен-12-

3629

3550

79

232

13—131413—1314Метиловый эфир гедера-3628геннна36433532Метиловый эфир гедера-3628геннна36433532Ill 232Ill 232

13—1314

13—1314

Метиловый эфир гедера-

3628

геннна

3643

3532

Метиловый эфир гедера-

3628

геннна

3643

3532

Ill 232

Ill 232

Фенолы

2-Оксибензиловын спирт

3610

3604

-3620

3448

3436

-3450

162

168

-170

233

234

159

2-Окси-5-метилбензиловый спирт

-3625

-3465

-160

159

2-Окси-4,5-диметилбензиловый спирт

-3625

-3450

-175

159

2,6-бис-Оксиметил-4-метилфенол

-3625

-3400

-225

159

2,6-бис-Оксиметил-4-трет-бутнлфенол

-3625

-3430

-195

159

1,8-Диоксинафталин

3610

3484

126

226

Производные с открытой

цепью

Бутандиол-1,4

3636

3477

159

12

3640

3480

160

61

3634

3478

156

64

3623

3460

163

76

3640

3484

156

77

?

?

170

203

3635

3478

157

223 S

Соединение

v(OH)

v'(OH)

Av(OH)

Литература

цыс-Бутен-2-диол-1,4

3622

3628пл.

3498

130

12

траяс-Бутен-2-днол-1,4

3626 ЗбЗбпл.

—

—

12

Бутин-2-диол-1,4

3610

—

—

12

Пентандиол-1,4

3638

3464

174

204

2-Метилбутанднол-1,4

3636

3477

159

12

12

ц«с-2-Метилбутен-2-диол-1,4

3623

3628пл.

3534пл.

3480

90

148

2,2-Диметнлбутандиол-1,4

3636

3477

159

12

12

лезо-2,3-Диметилбутан диол-1,4

3633

3534пл.

3466

102

167

й/-2,3-Днметилбутандиол-1,4

3635

3482

153

12

цис-2,3-Диметилбутен-2-диол-1,4

3621

3631 пл.

3540

91

12

лезо-2,3-Днэтилбу тандиол-1,4

3632

3466

166

12

d Z-2,3-Диэтнлбутандиол-1,4

3632

3473

159

12

2,2,3,3-Тетраметилбутандиол-1,4

3630

3458

172

12

2,5-Диметилгександиол-2,5

3614

3458

156

92

2,2;3,3-бис-Диметиленбутандиол-1,4

" (3610)г 3620

3476

144

12

мезо-2,3-Диизопропилбутанди ол-1,4

3632

3463

169

12

с!/-2,3-Днизопропилбутандиол-1,4

3626

3476

160

12

2,2;3,3-бис-Триметиленбутандиол-1,4

3633

3481

152

3555сл.

78

12

мезо-2,3-Дн-трет-бутилбутан диол-1,4

3631

3476

155

12

<П-2,3-Ди-трет-бутнлбутандиол-1,4

3629

3515

114

12

2,2,3,3-Т етраэтнлбутандиол-1,4

3632

3436

196

3509

123

12

2,2; 3,3-бис-Тетраметнленбутандиол-1,4

3633

3468

165

12

жезо-2,3-Динеопентилбутандиол-1,4

3627

3463

164

12

трео-2,3-Динеопентилбутандиол-1,4

3627

3476

151

12

мезо-2,3- Дициклогексилбутандиол-1,4

3627

3460

167

12

d 1 -2,3-Дициклогексилбу тан диол-1,4

3623

3472

151

12

Алициклические производные

цис-1,2-Диметилолциклобутен-3

3623

ЗбЗОпл.

3498

125

12

цис-1,2-Диметилолциклобутан

3634

3507

127

12

транс-1,2-Диметилолциклобу тан

3635

3498

137

12

цис-1,2- Диметилол-3,3-диметнлциклопропан

3619

3512

107

12

транс-1,2-Диметилол-3,3-диметилциклопропан

3625

—

—

12

цис-1,2-Диметнлолциклопентан

3632

3501

131

12

транс-1, 2-Диметилолциклопентан

3634

3475

159

12

цис-1,2-Диметилолциклогексан

3633

3496

137

64

3634

3533

101

3502

132

12

транс-1,2-Днметилолциклогексан

3631

3479

152

64

3635

3534пл.

101

3491

144

12

цис-1,2-Диметилолциклогексен-4

3638

3551

87

3472

166

12

13*.

Соединение

V(OH)

v'(OH)

Ду(ОН)

Литература

транс-1,2-Диметилолциклогексен-4

3636

3534

102

3517

119

12

цис-1,2- Диметилол-4-метилциклогексан

3636

3496

140

12

цис-1, 2-Диметилол-4-метилциклогексен-4

3636

3477

159

12

транс-1,2-Диметилол-4-метилциклогексен-4

3636

3536

100

3511

125

12

цис-1,2-Диметилолциклогептан

3636

3522

114

3498

138

12

транс-1,2-Диметилолциклогептан

3542

3484

158

12

3638

3482

156

235

/^\/СН2ОНэндо-цис

3623

3498

125

12

| / Гэкзо-цис

3623

3487

136

12

транс

3635

3496

139

12

ХНВОН

/^/CHgOHвндо-цис

3625

3494

131

12

||\|экзо-цис

3623

3487

136

12

^^^СН^ОН ( транс

3636

3503

133

12

цис-1,2-Диметилолциклооктаи

“ 3636

3476

160

3540пл,

96

12

3634

3473

161

235

транс-1,2-Диметилолциклооктан

3640

3480

160

12

3642

3482

160

235

^СНоОН

уцис

1транс

^СНзОН

3623

3636

3490

3477

133

159

12

12

О

/СН2ОН

/эндо-цис

транс

ХСН2ОН

3623

3638

3485

3488

138

150

12

12

цис-1,2 цис-1,2

С

-Диметилол-4,5-диметилциклогексен-4

-Диметилол-4,5-диметилциклогексан .^OH

3631

3633

3460

3493

171

140

236

236

3639

3505

134

'2

С

Н2ОН

СН2ОН

:н2он

3635

3480 (3602сл.) а

155

(33) а

12

*цис

11транс

^ХН^Н

3636

3636

3460

3509

176

127

236

236

Соединение

v(OH)

V'(OH)

Av(OH)

Литература

У /\/СН2ОН

Ци°

3636

3462

172

236

V-Ach.oh транс

3636

3509

127

236

цис-1,2-Диметилол-3,4-дифенилциклобутан

3628

3509

119

12

цмс-Циклогександнол-1,4

3629

—

64

транс-Циклогександиол-1,4

3630

—

64

ОНR^CHg, R2 = CH3

3628

3497

131

101

1 .RiR1 = изо-С3Н7, R2=CH3

3626

3492

134

101

[R1 = mpem-C4Hg, R2 = CH3

3625

3490

135

101

2JR1 — U3O-C3H7, R2 = «3O-C3H7

3622

3492

130

101

RR1 = mpem-C4Hg, R2 = mpem-C4Hg

3619

OHR^mpem-CjH^, R2 = mpem-C5Htt

3640

3480

160

100, 102

3618

3640

3480

160

102

R1=mpem-CeH11, R2 = CeH11

3621

3491

130

101

1,2; 3,4-Ди-О-изопропилиден-цис-инозит

—

3442

HO £6H5

(3565) и

—

103

0

3590

3470

120

126

HO CeH5

Зр,бр-ДиолЗр,6а-ДиолЗа,6₽-ДиолЗа,6а-ДиолЗр,бр-ДиолЗр,6а-ДиолЗа,6₽-ДиолЗа,6а-Диол17а-Бензоилокси-5Р-В-норандростан-За, ба-диол17а-Бензоилокси-5Р-В-норандростан-За, ба-диол2,2' -Диоксидифенил2,2' -Диоксидифенил4, 5-Диокси-2,7-диметилдибензофу ран 3-(2-Оксифенил)-нафтол-24, 5-Диокси-2,7-диметилдибензофу ран 3-(2-Оксифенил)-нафтол-236213616пл.——10936233616пл.——1093620——109362034751451093617пл.3620347414610936033500103(3560) а(43) а161-3610- 3470- 140(3560)а(50) а1593597344814916135943490104(3554) а(40) а16136213616пл.——10936233616пл.——1093620——109362034751451093617пл.3620347414610936033500103(3560) а(43) а161-3610- 3470- 140(3560)а(50) а1593597344814916135943490104(3554) а(40) а161ФенолыФенолы

Зр,бр-Диол

Зр,6а-Диол

За,6₽-Диол

За,6а-Диол

Зр,бр-Диол

Зр,6а-Диол

За,6₽-Диол

За,6а-Диол

17а-Бензоилокси-5Р-В-норандростан-За, ба-диол

17а-Бензоилокси-5Р-В-норандростан-За, ба-диол

2,2' -Диоксидифенил

2,2' -Диоксидифенил

4, 5-Диокси-2,7-диметилдибензофу ран 3-(2-Оксифенил)-нафтол-2

4, 5-Диокси-2,7-диметилдибензофу ран 3-(2-Оксифенил)-нафтол-2

3621

3616пл.

—

—

109

3623

3616пл.

—

—

109

3620

—

—

109

3620

3475

145

109

3617пл.

3620

3474

146

109

3603

3500

103

(3560) а

(43) а

161

-3610

- 3470

- 140

(3560)а

(50) а

159

3597

3448

149

161

3594

3490

104

(3554) а

(40) а

161

3621

3616пл.

—

—

109

3623

3616пл.

—

—

109

3620

—

—

109

3620

3475

145

109

3617пл.

3620

3474

146

109

3603

3500

103

(3560) а

(43) а

161

-3610

- 3470

- 140

(3560)а

(50) а

159

3597

3448

149

161

3594

3490

104

(3554) а

(40) а

161

Фенолы

Фенолы

ОН-.ОНОН-.ОН1,5-Диолы

ОН-.ОН

ОН-.ОН

Неароматические соединения

3-Оксапентандиол-1,5

3634пл.

3493

(3613) д

141

(21) Д

78

З-Тиапентандиол-1,5

3632

3500пл.

(3547) е

132

(85) е

78

З-Метил-З-азапентандиол-1,5

3634

3503

131

78

Соединение

v(OH)

v'(OH)

Av(OH)

Литература

З-Этил-З-азапентандиол-1,5

3634

3492

142

78

Пентандиол-1,5

3639

3504

135

61

3623

3521сл.

102

76

3641

—

—

77

3640

3520сл.

120

78

3639

—

—

204

Гександиол-1,5

3627

3636

3504

129

78

2-Метилпентандиол-1,5

3639

3515сл.

124

78

З-Метилпентандиол-1,5

3639

3511сл.

128

78

5-Метилгександиол-1,5

3620

ЗбЗЗпл.

3501

132

78

2,2-Диметилпентандиол-1,5

3640

3504сл.

136

78

3,3-Диметнлпентандиол-1,5

3636

3500

136

78

З-я-Пропилпентандиол-1,5

3636

3508

128

78

З-Изопропилпентандиол-1,5

3635

3508

128

78

З-Метил-З-этилпентандиол-1,5

3636

3498

128

78

1<ис-Циклооктандиол-1,5

3627

—

—

122

траяс-Циклооктандиол-1,5

3627

—

—

122

3-трет-Бу тилпентандиол-1,5

3636

3508

128

78

3,3-Диэтилпентандиол-1,5

- 3636

3496

140

78

3,3-Тетраметиленпентандиол-1,5

3636

3498

138

78

3,3-Пентаметиленпентандиол-1,5

3635

3496

139

78

З-Метил-З-фенилпентандиол-1,5

3635

3503сл.

132

78

З-Эти л-3-фенн лпент андиол-1,5

3635

3496сл.

139

78

R\ТипОНОНЛ/N1 м3Y 'R2R2R1R2R3ннН-3610-3475- 135159нСН3Н-3610- 3470- 140159нmpem-C4HgН-36103606- 34753470- 135136159132mpem-C4H0СНзСНз36233497126239mpem-C4H9СН3с2н5—3484—239mpem-C4HgСН3Я-С3Н7—3484—239mpem-C4HgСНзИЗ0-С3Н736363497139239mpem-C4HgСНзСвн536363509127239mpem-C4HgСНзСбНц—3509—239CH3изо-С8Н17Н36103472142239Ди-(2-окси-5-трет-бутил-6-метилфенил)метаи36723472200240Ди-(2-окси-3,5-ди-трет-бутил-6-метйлфенил)метан—3496—240ОНОНоня=о~—л=13606359634703394136202132132и"li Jя=2—3215—132п = 3—3200—132трет-С4Н9mpem-C4Hgтрет-СДп — ^п—3190—132R\ТипОНОНЛ/N1 м3Y 'R2R2R1R2R3ннН-3610-3475- 135159нСН3Н-3610- 3470- 140159нmpem-C4HgН-36103606- 34753470- 135136159132mpem-C4H0СНзСНз36233497126239mpem-C4H9СН3с2н5—3484—239mpem-C4HgСН3Я-С3Н7—3484—239mpem-C4HgСНзИЗ0-С3Н736363497139239mpem-C4HgСНзСвн536363509127239mpem-C4HgСНзСбНц—3509—239CH3изо-С8Н17Н36103472142239Ди-(2-окси-5-трет-бутил-6-метилфенил)метаи36723472200240Ди-(2-окси-3,5-ди-трет-бутил-6-метйлфенил)метан—3496—240ОНОНоня=о~—л=13606359634703394136202132132и"li Jя=2—3215—132п = 3—3200—132трет-С4Н9mpem-C4Hgтрет-СДп — ^п—3190—132ФенолыФенолы

R\

Тип

ОН

ОН

Л/N

1 м3

Y '

R2

R2

R1

R2R3

н

н

Н

-3610

-3475

- 135

159

н

СН3

Н

-3610

- 3470

- 140

159

н

mpem-C4HgН

-3610

3606

- 3475

3470

- 135

136

159

132

mpem-C4H0

СНз

СНз

3623

3497

126

239

mpem-C4H9

СН3

с2н5

—

3484

—

239

mpem-C4Hg

СН3

Я-С3Н7

—

3484

—

239

mpem-C4Hg

СНз

ИЗ0-С3Н7

3636

3497

139

239

mpem-C4Hg

СНз

Свн5

3636

3509

127

239

mpem-C4Hg

СНз

СбНц

—

3509

—

239

CH3

изо-С8Н17Н

3610

3472

142

239

Ди-(2-окси-5-трет-бутил-6-метилфенил)метаи

3672

3472

200

240

Ди-(2-окси-3,5-ди-трет-бутил-6-метйлфенил)метан

—

3496

—

240

ОН

ОН

оня=о

~—л=1

3606

3596

3470

3394

136

202

132

132

и"

li Jя=2

—

3215

—

132

п = 3

—

3200

—

132

трет-С4Н9

mpem-C4Hg

трет-СДп — ^

п

—

3190

—

132

R\

Тип

ОН

ОН

Л/N

1 м3

Y '

R2

R2

R1

R2R3

н

н

Н

-3610

-3475

- 135

159

н

СН3

Н

-3610

- 3470

- 140

159

н

mpem-C4HgН

-3610

3606

- 3475

3470

- 135

136

159

132

mpem-C4H0

СНз

СНз

3623

3497

126

239

mpem-C4H9

СН3

с2н5

—

3484

—

239

mpem-C4Hg

СН3

Я-С3Н7

—

3484

—

239

mpem-C4Hg

СНз

ИЗ0-С3Н7

3636

3497

139

239

mpem-C4Hg

СНз

Свн5

3636

3509

127

239

mpem-C4Hg

СНз

СбНц

—

3509

—

239

CH3

изо-С8Н17Н

3610

3472

142

239

Ди-(2-окси-5-трет-бутил-6-метилфенил)метаи

3672

3472

200

240

Ди-(2-окси-3,5-ди-трет-бутил-6-метйлфенил)метан

—

3496

—

240

ОН

ОН

оня=о

~—л=1

3606

3596

3470

3394

136

202

132

132

и"

li Jя=2

—

3215

—

132

п = 3

—

3200

—

132

трет-С4Н9

mpem-C4Hg

трет-СДп — ^

п

—

3190

—

132

Фенолы

Фенолы

Соединение

v(OH)

V'(OH)

Av(OH)

Литература

он он он

СНз\ А/\ А/\А/СНз

3606

(3520)

3400

206

132

X// х/ х/

СН3 трет-С8Нп СН3

ОН ОН ОН

mpem-CiHg^/^/^/^/^^/CiHg-mp^^

3622

3520пл.

3350

272

132

\z \/ \/

Ан3 сн3 сн3

mpem-C4Hg

он

3200

132

mpe.m-C4Hs—(\ /)—ОННО—С /-C4Hg-mpem

—А—

трет-С^д

Гександиол-1,6

3638

61

3639

— ■ -

—

•64

3623

3484сл.

139

76

3640

78

З-Мети лгександиол-1,6

3636

3504сл.

132

78

Гептандиол-1,7

3637

—

—

49

Октандиол-1,8

3640

—

—

61

З-Изопропилгександиол-1,6

3636

3507сл.

129

78

цис-Циклоионандиол-1,6

3627

—

—

122

/пранс-Циилононандиол-1,6

3627

——

—

122

З-тре/п-Бутилгександиол-1,6

3635

3500

135

78

Декаидиол-1,10

3640

—

—

61

3623

3413сл.

210

76

Додекандиол-1,12

3640

—

—

61

Октадекандиол-1,18

3623

—

—

76

|1 К 1Лабдан-8а, 15-диол

^д^бнон

3636

3607пл.

3515

121

49

Дн

ОН---ОН

1,6- и высшие диолы

Соединение

V(OH)

v'(OH)

Av(OH)

Литература

ОН • • • 0<2-Алкоксиспирты

\R2

2-Метоксиэтан ол

3641

3 610

31

77

3632

3 600

32

152

—

3 593*

—

200

3624

3 599

27

202

—

10 300

—

225

2-Этоксиэтанол

—

3 607

—

64

—

3 610

—

76

—

3 593

—

152

?

?

30

243

1,3-Диметоксипропанол-2

—

3 594

—

152

2-Метоксибутандиол-1,4

3641

3 597

44

(3 556) а

(85)в

(3 500) и,к

(141) и,к

77

4-Метоксибутандиол-1,3

3641

3 597

44

(3 562) в,к

(79) г,к

77

Моноэтиловый эфир этиленгликоля

u 3635

3 605

30

(3 484) й

(151) и

152

2-Бутоксиэтанол

3632

3 601

31

152

1,4-Диметоксибутанол-2

—

3 598

(3538) а

—

77

3634

3 616

18

152

Производные с открытой цепью

3,4,5,6- Тетра-О-метилмиоинозит

1,2; 4,5-Ди-О-изопропилиденмукоинозит

—

3585

3602

—

103

103

1,2; 4,5-Ди-О-из0пропи лиденэпиинозит

—

3612, 3569

—

103

1,2; 3,4-Ди-О-изопропилиден-чис-ииозит

—

3565, (3442)и

—

103

1,2; 3,4-Ди-О-изопропи лиденэпиинозит

—

3580, 3550

—

103

1,2; 5,6-Ди-О-изопропилиден-(—)-инозит

1,2; 5,6-Ди-О-изопропилиден-3-О-метил-( + )-инозит

3610, 3593пл.

3585

—

103

103 юз

2,3:4,5-Ди-О-изопропилиден-1 -О-метилмиоинозит

—

3605

—

103

2,3; 5,6-Ди-О-изопропилиден-1 -О-метилмиоинозит

—

3612

—

103

3,4; 5,6-Ди-О-изолропилиден-2-О-метнл-( — )-инозит

3,4-О-Изопропилиден-2-О-метил-5-О-тозил-( — )-инозит

—

3573

3602 3597пл.

—

103

103

1,2; 3,4-Ди-О-циклогексилиденмиоинозит

1,2; 5,6-Ди-О-циклогексилиденмиоинозит Типн

о

\ A \ A A--R

О>R4

—

3612

3562

3612

103

103

R1 = OCH3, R2 = H, R3 = H, R4 = OH; кокцинин

—

3566

—

189

Ri = H, R2 = OCH3, R3 = H, R4 = OH; монтанин

3624

—

—

189

Ri —H, R2 = OCH3, R3 = OH, R4 = H, мантидин

3618cл.

3567

51

189

Ri = H, R2 = OH, R3 = H, R4 = OCH3; нзогемантамин

3623

—

—

189

Циклические производные

204205

Соединение