Dissymetrisation de la molecule du glyoxal 1-synthese et reactivite de L'acetoxy-1 triethoxy-1,2,2 ethane

Dissymetrisation de la molecule du glyoxal 1-synthese et reactivite de L'acetoxy-1 triethoxy-1,2,2 ethane

Tetrahedron Letters,Vo1.27,No.35,pp Printed in Great Britain 4149-4152,1986 0040-4039/86 $3.00 + .OO Perqamon Journals Ltd. DISSYMETRISATION DE LA ...

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Tetrahedron Letters,Vo1.27,No.35,pp Printed in Great Britain

4149-4152,1986

0040-4039/86 $3.00 + .OO Perqamon Journals Ltd.

DISSYMETRISATION DE LA MOLECULE DU GLYOXAL l-SYNTHESE

ET REACTIVITE

A. STAMBOULI, Laboratoire

de Chimie

DE L'ACETOXY-1

F. CHASTRETTE,

Organique

R. AMOUROUX,

Societe

Frangaise

HOECHST,

Gaston

Monmousseau,

M. CHASTRETTE Claude

1918 - 69622 VILLEURBANNE

G. MATTIODA, Centre

Bernard

Ce'dex, France

A. BLANC

de Recherches

93240 STAINS,

ETHANE

UA 463, Universite

Physique,

LYON I, 43, Bld du 11 Novembre

TRIETHOXY-1,2,2

et d'Applications,

48 Bis, Avenue

France.

Abstract: Acgtoxy-1trie'thoxy-1,2,2 ethane, a dissymetric

derivative of glyoxal, is prepared cyanotrimethylsilane, various bases and nucleophiles, as amines, with and WITTIC reagents. Various acetals are obtained, leading to a-fonctionalized

reacted and organometallic aldehydes.

Premier re'actif dont instable, soit

des

terme

des

substitut

majorite

molecules

de mettre

comme

des

cas

jeu

soit

exemple fonctions

une

que

avons

C'est

un seul du

des deux

glyoxal

divers

ethanes

derives

rigoureux ou

en

seule

fonction

aldehyde

l'anhydride

derives

presence

de

acetique

Sch&a

: Preparation

1

RO/CH

Reprenant

10 mn)

a

polymer-es,

part

deux

dans

la

et on obtient

reactions

permettant

successivement

les deux

une

a

reaction

d'obtenir

1.2

90"C,3h

peu reactifs

reactivite

sur

preparer

pour

la premiere

assez nous

eq.

ancienne5 avons

qui

trouve

d'anhydride

fois

des tetraalkoxyavait qu'un

acetique,

fourni contrble

9O"C,

3h

65 % de

diace'tylks 2.

ethanes 1 ,OAc

""\

*

mais

bonne

les derive's monoacetyles - 1 avec

trialkoxy-1,2,2

1,2 eq Ac20

une

de la monoacetylation

du glyoxal,

R=Et,

a preparer3

l'e'tude de la reactivite' des acetals

conduits

resultant

(pour

permet

d'acetoxy-1

- cH\oR

R = allyle,

soit

presentant

a cdte' de 15 a 20 % de produits

/OR

R"\

nous

ethanes 14

operatoires

faciles

En effet,

e'rythro et three 2

ZnC12,

(non optimise),

D'autre les

tres

monomer-e etant

soit des formes

quelques

du glyoxal

bifonctionnel

anhydre

toutes

article

dissymetriques

du glyoxal.

correspondants.

rendement

cet

bis ace'tals du glyoxal

issus

conditions

synthon

dioxanne-1,42.

reagissent

dans

des

1,2-diacetyles des

aldehydes

presentons

ace'toxy-1 trialkoxy-1,2,2

1,1,2,2 des

un

la forme

aqueuses,

le dihydroxy-2,3

Nous

de

obtenir

carbones

envers

est

Cependant,

differents.

a partir

pu

glyoxal

soit des solutions

par

avec des reactifs

le

multiplesI.

les

fonctions

nous

sont

d'utiliser

symetriques.

en

dialdehydes,

applications

on est contraint

un

grande

les

AcO

,OAc \

RO/CH-CH\OR

ethyle

RO/CH-CH\OR

+

1

2

Rdt = 60 - 65 % Dans mais et

cette assez

fois peu

d'hemiacetal

les

molecules

masquees

reactif beaucoup

1,

on

differemment:

vis plus

a

vis

des

retrouve l'une

les

sous

reactifs

re'actif, aussi

bien

deux

forme

fonctions d'acetal,

nucleophiles, en

4149

milieu

carbonyles inerte

l'autre

acide

qu'en

du

en milieu

sous

forme

milieu

glyoxal, basique d'ester

basique

et

4150

vis

a

vis

de

divers

triethoxyl,2,2 seule

de

ses

et

hydrolyser

Reactions

:

(R=Et),

fonctions

ulterieurement

Sche'ma 2

nucleophiles.

ethane 1

Nous

comme

conduit

avons

etudie

l'indique

B

des

diverses

le schema

reactions

de

2. On voit que 2

ace'tals diversement

l'acetoxy-1

reagit

fonctionnalises

par une

qu'on

peut

en alde'hydes.

de l'acetoxy-1

triethoxy-1,2,2

e'thane 1

GLYOXAL Et0

/OH 'CH-CH EtO' 'OEt-3

EtOH,H+

a

-

Et0

,CN >CH-CH Et0 , .OEt

I OEt 'CH-CH' EtO' 'OEt Et0

Et0 +

d

'CH-CHO EtO' 4 -

I

Ac20

EtO,

Et0

CH-CH20H EtO' 5

OAc 'CH-CH' EtO' 1 'OEt -

2

Et0 'CH-CH=CH-C02Et EtO' 8 If

I

t

h

Et0

Et0

?H-CH=NR EtO' 6 -

a

OH

Et02C-CH=CH-CH=CH-C02Et -10

R 'CH-CH' EtO' 13 'OEt -

Et0

'CH-CH' EtO' 12 'R -

t

EtO, CH-CH=CH-Ph 9 If

EtO'

R = CH3

t

Ph-CH=CH-CH=CH-C02Et

R = CH3-CH2-CH2 (a) NaOH-H20 94

%.

O"C,

(c) 2,5

5M,

1 heure, BF3-Et20,

heures,

rdt 99%.

(Et0)2P(O)CH2C02Et,

K2CO3,

K2CO3,

P(O)CH2C02Et, rdt 70%,

to ambiante,

RNH2,

CuI, Et20, rdt 85%,

rdt

Et20,

par

coupure

fastidieuse. Et20,

oxydante

B reflux,

imines - 6 (RNH2, BF3-Et20,

ont

de 1

double

montre

NaOH,

H20,

E/Z = 90/10. rdt (11) 73%. -

que

qu’il

(R=Et)

par

rdt

Et20,

2 heures

85%.

(d)

CH2C12,

(f) 1

rdt

APTS,

rdt

BF3-Et20,

54 %, E/Z = 50/50

CH3COCH3,

rdt 66%,

a reflux,

Me$iCN,

(g) (Ph3b(CT)CH2Ph, Et20,

la soude

liaison

par un hydrure

en

alpha

permet d'obtenir

rdt 94 I%). L'action

H20, 2

ou

(EtO)2

NaOH,H20,

CH2C12,

12/13 = 50/50.

2MeMg1,

aqueuse

d'un

5 M

(lh, to ambiante,

Q, produit carbone

a&al6

le diethoxy-1,l

acidocatalysee

des amines

rdt

dont l'obtention est

ethanol

assez

5 (LiAlH4,

primaires

mene

aux

Et20. R=CH3, rdt 51 %. R = nPr, rdt 85%). Dans toutes ces reactions

comme un monoacetal

On sait recents

(10) 92%, -

R=nPr,

d'he'miace'tal3 et de diethoxy-ethanal

d'une

La reduction

_1 s'est comporte

rdt 65%,

(b) LiAlH4,

51%,

12/13 = O/100.

a un melange

2 heures

100%.

rdt

rdt 75%, -12 100%. MeMgI,

La saponification =lOO%) conduit

rdt

R=CH3,

(e) Ph3P=CH-C02Et, H20,

THF,

E. (h) MeLi,

Et20,

du glyoxal.

les ace'tals re'agissent avec

en est. de mgme

pour

le cyanotrim&hylsilane7.

les esters

d'hemiacetals8.

Avec

Des

travaux

l'acetoxy-1

4151 triGthoxy-1,2,2 fonctjons

ethane 1

coexistent,

entre en reaction

et on obtient

La condensation a 40

% conduit

'a des

Recemment

%)9a.

Nous

phosphore9b. variantes

il

avons

de la reaction

NaOH,

des

NaOH,

H20,

comme

CH2C12,

configuration

la

rdt

de

70%),

de

saponification

soude

de 1 On

puis

Les reactions

celles

le

d'olefination

en aldehydes

Enfin,

nous

avons

Bthane 1.

le methyllithium

la

La reaction

donne

substitution

methylmagnesium,

Tableau

par

MARKL

faibles

avec

les

faisant

(13-23

ylures

appel

du

on obtient

reactions

d'olefination S

avec

a un melange

d'isomeres

et

MERZ12

de

utilis+ant le

de phase

se1

(Ph3P(Ci)CH2Ph,

l'aldehyde

cinnamique

heterogenelOpll

en presence

Ces

rendent

conditions

in situ, une

sans

forte

2O"C,

72

ci-dessus

2

de

d'une

possibles

extraction

proportion

sur

du produit d'isomere

l'alcool groupement

E

apres

secondaire.

deblocage

heures,

rdt

A

par

du reactif

de

l'ester

le groupe

de

le

la

a&all5

(voir tableau).

cuprate

methyle.

me'thodes de

l'acetoxy-1

fonction

Avec

12 et de produit

la fonction des

sur

employ@ et

l'inverse,

d'addition

98%),

d'ylure

de reactif de WITTIG.

d'organometalliques14

carbonyle

acetoxy

insatures

molecule

-10 ou dissyme'triques lJ, ce qui revient

de la nature

de produit

a des acetals

d'une deuxieme

ou differentes

l'action

le

conduisent

L'addition

symetriques

depend

un melange

constituent,

aqueuse,

alde'hyde

de me'thyle l'iodure

de

de substitution

(R'=nBu,

synthese

Amberlyst

d' u-alkoxy

et

aldehydes.

: Action

sur l'acetoxy-1

du methyllithium, triethoxy-1,2,2

de l'iodure

de methylmagnesium

et du cuprate

de me'thyle

e'thane 1 (R=Et)

____________________-----____________________________~~~~~~~~~~----------------RdtX (Et0)2CH_CH(OEt)R (Et0)2CH-CH(OH)R R -M % d'addition

% de substitution

-13 -12 ____________..________________________~~~~~~~~~~~~--------------------------------MeLi MeMgI

100

0

75

50

50

66

2MeMg1,CuI 0 100 85 ------------~_______~~~~~~~~~~~~~~~~~____~~~~~~~~~~~~____________________________ le solvant

de

a trois

biphase' eau-dichloromethane

de transfert

en milieu

identiques

etudie

s'additionne

intermediairement

d'a-hydroxy

en

conduit

potassium.

d&rites

alors des dienes

acetone

tres

reagit

(R=Et)

a l'acetal

correspondants.

deux molecules

triethoxyl,2,2

de

produit

au glyoxal

15,

conduit

la reaction

On obtient

-13. Ces

rendements

et un systeme

d&rites

carbonate

a additionner

a

de 1

et catalyseur

est possible.

conduit

des

d'hemiacetal

aqueux

K2CO3, H20, rdt 65 I, E/Z = 90/10).

h debloquerl3

formee

avec

hete'rogene sur le glyoxal

la reaction

a et@ effectuee

ou de

obtient

(Et0)2P(O)CH2C02Et,

Ainsi

mais

ester

54%),

_1 (R=Et)

de WITTIG-HORNER

aqueuse

intermediaire.

faciles

partant

E.

- la reaction solution

groupement

50/50.

voisines

rdt

rdt 99%) air ces deux

le meilleur

:

agent d'olefination

CH2C12,

en milieu

triphenylphosphorane

H20,

conditions

de phosphonium

symetriques

de WITTIG

2,5 heures,

bloquee 1.

de WITTIG

qu'un

O"C,

qui Porte

realist? la monoolefination

E et Z de 8 dans le rapport - dans

la cyanhydrine

ete' montre'

Et20,

d'hemiacetal

des ylures

- avec le carbethoxymethylene (Ph3P=CH-C02Et,

ester

butadienes

a

BF3-Et20,

(Me3SiCN,

le carbone

tftilise est l'ether

ethylique.

i

4152

En effectivement a&al,

un

conclusion, derive

voit

que

dissymetrique

du

soit comme un diacetal

on

l'acetoxy-1 glyoxal

triethoxy-1,2,2

puisqu'il

dont une seule des fonctions

reagit

soit

e'thane 1 comme

constitue

un aldehyde

est active'e.

BIBLIOGRAPHIES ET NOTES 1 - J.P. Guette', G. Mattioda, B. Metivier, Actualite' Chim., 5, 23 et 6, 33 (1982). 2 - M.C. Venuti, Synthesis, 61 (1982). 3 (a)- C.B. Purves, U.S. 2.194.405 (1940), (b) - L.G. Mac Dowell, R.W. McNamee, GB 559.369 (1944), (c) - H.C. Chitwood, U.S. 2.361.456 (1944), (d) - J.M. Kliegman, R.K. Barnes, J. Org. Chem. 38, 556, (1973) 4- F. Chastrette, M. Chastrette, A. Stambouli, Brevet Francais n"84-10 330 5- H. Fiesselmann, F. Horndler, Ber. 87, 906 (1954) 6 (a) C. Harries, Chem. Ber. 36, 1933 (1903); (b) L. Yanovskaya, R. Stepanova, G. Kogan, V. Kucherov, IZV. Akad. Nauk. S.S.S.R. Otd Khim. NAUK., 857 (1963); (c) A. Meyers, R. Nolen, E. Collington, T. Narwid, R. Strickland, J. Org. Chem. 38, 1974 (1973); (d) A. Battersby, J. Staurton, H. Wiltshire, J. Chem., Sot. Perkin 1, 1162 (1975). 7 - S. Kirchmeyer, A. Mertens, M. Arvanaghi, G.A. Olah, Synthesis, 498 (1983). 8 - M.T. Reetz, I. Chatzliosighis, H. Kunzer, H. Muller, Tetrahedron, 39, 961-965 (1983). 9 (a) S. Hunig, I. Stemmler, Tetrahedron Lett. 36, 3151-3154 (1974); (b) T. Mandai, H. Irei, M. Kawada, J. Otera, Tetrahedron Lett. 25, 2371-2374 (1984). 10 - F. Texier-Boullet, A. Foucaud, Synthesis, 884 (1979) 11 - J. Villieras, M. Rambaud, Tetrahedron Lett. 26, 53-56 (1985) 12 - G. Markl, A. Merz, Synthesis, 295 (1973) 13 - H.J. Bestmann, K. Roth, M. Mettling, Chem. Ber. 115, 161 (1982) 14 - Une etude detaillee de ces reactions sera publiee prochainement : J. Organomet. Chem. 15 - G.M. Coppola, Synthesis, 1021 (1984). 16 - Spectres de RMN lH dans CC14 a 60 MHz et de RMN lxdans CDC13 a 25,2 MHz. Les 2 sont en ppm par rapport au TMS. -&E;;)2CH-CH(OAc)OEt 1. : 1,2 (t,3H); 2,l (s,3H); 3,5 (m,6H); 4,4 (d, 1H); 5,7 (d, 1H). RMN l3C : 15,115,3 (3q, 3CH3); 21 (q, lCH3); 63,4-63,5 (2t, 2CH2); 65,8 (t,CH ); 95,8 (d, CH); 101,5 (d, CH); 170,l (s, 0-C=O). Masse Mt 220 (0%); 175 (15%); 161 (lo%?; 133 (10 %); 103 (100 %); 87 (23 %); 75 (48 %); 59 (36 %); 47 (41%); 43 (36 %). I.R. 1750 cm-l, C=O ester. - EtOCH(OAc)-CH(OAc)OEt (diastereoisomeres) 2. RMN lH: 1,2 (2t, 6H); 2,15 (s, 6H); 3,4-3,B (m, 4H); 6,8 (s, 2H). RMN 13C: 15 (Zq, 2CH3); 20,9 (2q, 2CH3); 66,18 (2t, 2CH2); 66,24 (2t, 2CH2); 94,8 (Id, OCHO); 94,96 (Id, OCHO);

170,20(Is, 0-C=O);170,29(1s O-C-O). RM~Et10J2CH-CH(OH)OEt 3. : 1,3 (m, 9HT; 3,35-4,2 (m, 6H); 4,45 (d, 1H); 4,6 (d, 1H). RMN l3C : 15,l (q, CH );M;z;g $, 2CH3); 63,3 (t, CH2); 63,4 (t, CH2); 64,2 (t, CH2); 96 (d, CH); 102,2 (d 178 (0 %); 103 (100 %); 87 (26,9 %); 75 (9 %); 59 (41 %). I.R. 3500 crnwi 1 :"H: - (Et0)2CH-CH(OEt)CN 7 RMN lH : 1,l (m, 9Hfi 3,6 (m, 6H); 4 (d, 1H); 4,3 (d, 1H). RMN 13C : 14,7 (q, CH ); 15,1 (q, CH3); 15,2 (q, CH3); 63,6 (t, CH2); 64,6 (t, CH2); 71,2 (d, CH); 100,6 (d, CHj; 116,4 s, CN). Masse Mt 187 (0 %); 142 (13 %); 114 (17,3%); 103 (100 %); 87 (19%)); 75 (86,5 %).. RMhEt10H)2CH-CH=CH-C02Et (trans) S. : 1,2 (m, 9H); 3,5 (2q, 4H); 4,l (q, 2H); 5 (d.d. 1H); 6,l (d.d, 1H); 6,8 (d.d, 1H). RMN l3C : 14,2 (q, CH3); 15,2 (2q, 2CH3); 60,5 (t, CH2); 61,2 (2t, 2CH2); 98,99 (d, CH); 123,9 (d, CH); 143,3 (d, CH); 165,7 (s, 0-C=O). Masse Mt 202 (50 %); 157 (100 %); 129 (98 %); 117 (6,7 %); 101 (33 %); 99 (16,7 %); 83 (55 %); 73 (23 %). RMhEtl\)2CH-CH=CH-Ph (trans) 2. . 1,2 (t, 6H); 3,5 (2q, 4H); 5,l (d, 1H); 5,6 (d.d, 1H); 6,5 (d.d, 1H); 7,3 (m, (2t, 2CH2); 97,79 (d, 2CH); 128-136 (m, C-H 5H). RMN 13C : 15,38 (2q, 2CH3); 60,34 aromatiques et ethyleniques). - (Et0)2CH_CH(OH)Me 12 (R=CH3). RMN lH :1,2 (m, 9HE 2,6 (s, OH); 3,7 (m, 5H); 4,l (d, 1H). RMN 13C : 15,4 (2q, 2CH3); 17,6 (q, CH3); 63,3 (2t, 2CH2); 67,5 (d, CH); 106 (d, CH). Masse Mt 148 ((0 %); 106 (100 %); 89 (5 %); 78 (92 %); 60 (24,6 %); 50 (92 %); 28 (62,3 %). I.R. 3550cm-1 O-H. ,MhEt10H)2CH-lCH2(O(E;)Me 13 (R=CH3). 12m; 3,5 (m, 6H); 4,2 (d, 1H). RMN l3C : 15,5 (4q, 4 CH3); 63,3 (2t, 2CH20); 65 it, Ci2-0); 76 (d, CH-0); 105,4 (d, 0-CH-0). Masse M+ 176 (0 %); 129 (lo,7 %); 116 (2 %); 103 (100 %); 75 (69,6 %); 73 (9 %); 57 (12,5 %); 47 (57 %); 45 (26,8 %); 32 (lo,7 %); 28 (53,6 %).

(Received in France 6 May 1986)