Введение к работе
Актуальность темы. Производные ч-бутиролактона широко распространены в природе, обладают разнообразной биологической активностью а широко применяются в органическом синтезе. Хиралыще 7~-лактоны играют все возрастающую роль в качестве синтонов и ключевых интер-медизтов в асимметрических синтезах биологически активных соединений, как хирзльние расщепляющие агенты. Все это обусловливает большой интерес к синтезу, исследованию стереохимии и хироптических свойств рззличных производных 7-бутиролактона, в частности, в ряду а,а'-диоксиглутаровых кислот. Однако, мостиковые дилактоны этих кислот - потенциально ценные исходные вещества для синтетической органической химии, остаются малодоступным классом соединений. В литературе отсутствуют сведения по оптически активным (ОА) дилакто-нам каркасной структура норборнана симметрии Ся и имеются противоречивые данные по влиянию CO,R-rpyrm псевдр-а-ориентации на знак ЭК ?ыс*-перехода лактошюго хромофора в 4-карСокси-7-лактонах и их производных.
Цель работы. Разработка метода стереоселективного синтеза производных d,l-формы заметенной а.а'-дооксиглутаровой кислоты с последующей их циклизацией с высоким выходом в дилактон в соответствии с конфигурациошо-конформационшм принципом автосборки. Получение и исследование хироптических свойств энантиомеров дилактона и его моноциклических предшественников с цис-псевдо-а-ориентацией функциональных групп.
Научная новизна и практическая значимость. Реакцией дипивалоид-метана с HCN осуществлен стереоселективный синтез иминолактононит-рила d,I-формы а,а' -диокси-а.а'-ди-трет-бутилглутаровой кислоты (ДБГ), из которого получены новые производные 2,4-ди-трет-0утил-ч-бутиролактона, содержащие функциональные группы ОН, CN, C(0)NHa, C03R (R=H,tfe) в 2,4-полокениях цикла. Изучена их стереохимия методами ЯМР 1Н и 13С. С препаративным выходом получен дилактон d,l~ ДБГ, строение которого установлено методами ЯМР 1Н, 13С, ИК-, масс-спектрометрии и расчетом методом молекулярной механики (ММ). Рацемат дилатона d.Z-ДБГ расщеплен на антиподы через диастереомерно чистые (5)-а-фенилэтиламиды лактонокислот. Методом PGA установлена абсолютная конфигурация, молекулярная и кристаллическая структура высокоплавкого диастереомера, по ЯК-спектрам оценена энергия межмолекулярных Н-связей в кристалле. Стереохимия диастереомерного лак-тоноашдз изучена методами РСА, ЫМ и анализом ван-дер-взальсовых
- г -
взаимодействий. На основе анализа хироптических свойств полученных дкастереомеров и энантиомеров методом КД установлено несоответствие наблюдавши знаков ЭК п+х'-перехода лактонного хромофора с правилами хиральности_Червинки и Леграна для у-лактонов, показана применимость секторного правила Снатцке, определено доминирование эффекта 3-й хиральной сферы над 2-й на знак п+%* ЭК лактонного хромофора диастереомеров, установлена возможность предсказания абсолютной конфигурации и хиралыюсти каркасной структуры энантиомерных Alk-гомологов дилактона d.Z-JffiT по знаку ЭК n-»u*-перехода лактонного хромофора. ОА дилактоны d,2-ДБГ с известной абсолютной конфигурацией представляют собой потенциальные синтош в асимметрических синтезах.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались на V Международном симпозиуме по химии фурана (Рига, 1988г.), на Всесозной конференции по перспективам развития химии каркасных соединений и их применению в народном хозяйстве (Куйбышев, 1989г.), на 1-й Всесоюзной конференции по'теоретической органической химии (Волгоград, 1991г.), на VI Всесоюзном совещании по органической кристаллохимии (Киев, 1991г.).
Основное содержание диссертации опубликовано в 3 статьях и тезисах 4 докладов.
Структура и объеи. Диссертация состоит из введения, литературного обзора по автосборке дилактонов, стереохимии и хироптическим" свойствам насыщенных 7-лактонов, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы из 217 наименований и приложения. Работа изложена на 15S стр, содержит 26 рисунков и 22 таблицы.
