rto4&4m/85
Temhdm Vol. 41, No. 13. pa. 2643 to 2651. 1985 Printed in Gnat Britain.
s3.00+ .a3
0 1985Rr@moaPm Ltd.
ETUDE DE LA REACTION CHLOROCARBENE-ACETALS
DE CETENES.
1. SYNTHESE D'ESTERS a$-ETHYLENIQUES.
N. SLOUGUlet G. ROUSSEAU
U.A. CNRS 478, Universite des Carbocycles, Bdtiment L20 - 91LO5 ORSAY CEDEX. France
Laboratotre
de Paris-Sud
(Received in France 24 April 1984)
Abstract lent
The
reaction
wtth
ketene
:
carbenoids yields
of
htgh
method
yteld for
of the
acetals
thodes
en
(la),
les
(lg)
c&ones
ou
a
un
un
de
Cependant des
aboutit la
pyrolyses
a-chlores carbene
la
unstable
rearranged
thermally esters.
appeared
(1)
comme
jeu
This
new
complementary
Clectrophiles
de
des
sott
des de
esters
reactions (le).
que
la
avec
(reactions sur
des
me-
avec
l’anion
ethers
Witttg
Tanaka
d&Ives
de
les
de
(If),
reaction
dinitroalcanes
stngulet
Les
de condensatton
Darzens
ou nucleophiles
gem
a.@-ethyleniques importants.
depart
Peterson
telles
l’oxygene
des
de synthese
composes
(Id),
speciftques
condensation reactton
en
Knoevenagel
plus
preparation
intermediaires
mettent
reactions
ont
en
ont
rendent
ont engendre
avec
que
difficile
et& obtenus B partir
rapport&
a-substitue
fonctionnaltsation
pyrolyse cette
present
a,p-ethylenique
rapport&
apres
synthese
et& jusqu’a
ester
carbone
(6)
cetenes
des
travaux
sature
collaborateurs de
(ICI,
1 la
des
aldehydes
la
et
rapportent sont
reactions
(3),
de
ester
atome
esters
Excel-
the
acety-
Favorsky
des
derive
d’enols
des
methyli-
exemple.
Peu mer
les
sott
(L)
par
were
chlorophenyl
studied. and
, p -ethylenic
unsaturated
preparatton
Perkin
des
a,a -dibromocCtones a-sulfoxyesters (5)
et
(lh),
(2),
se
produits leur
(lb),
ou autres
ques
ces
pour
Reformasky
leniques
travaux
effet
developpees
uttllsant
of
observed
formed a
and
been
known-ones.
De nombreux a-substitues,
synthesis
has
were
a-substituted
into
the
chloromethyl
chloro.
cyclopropanation
chlorocyclopropanone tn
of
alkylstlylacetals
adduits
ces
olefines
methode par
reactton
sans
B des
grand
des
commode
les
la possibtltte une
acetals
et
les
2643
de Seyferth
les
MC Elvain
Plus de (7).
a-substitues.
rendements recemment cetenes
et
dialkylacetals
a,p-insatures
mauvais
alkylsilylacetals
reactif
de transford’homologation
cetenes. sur
esters
inter0t.
reaction
de
d’halogenocartino’ides
des de
du peu
via
l’additton
sur par
observes des
avec
lors
acrylates
le dichloro-
2644
N. SWUGUI et G. ROUSSUU
R1 _>
COOR’
=>
R1XR3
Rl -OR / \ R2
Le but cette de
transformatton cetenes
a
carbenes
la
esters
partir
des
une
Le
Les Atnsworth de
but
sodium
etudies 2,6 se
de
a
ete
des de
solvants. gel
tions colonne leurs la
de des
des
les
le
(9)
et vis
rearrangement des
aisement h vis
des
(101.
Par
des
adduits
halogenocarbenes
nombreux
de
alkylsilylacCtals
halogenocarbenes
diversite trPs
potentialit&
enrichies
reactivite
favoriser de
(12
silice
groupes
con-
peut
a priori
a
et&
resultats
dans
le
cas
des
(12bj. cette
Les
etude
ont
etC prepares
des a-bromoesters
proporttons
RMN de
une
leurs
des
selon
avec
dans
la
methode
du zinc
differents
melanges
un
Ctre
melange
rendements
leurs
Z ont
et& isol& ete
20M.
Les
RMN,
1R et
ceux
deja
de
decrits.
du
pentane
en pt-C-
isomeres le
des
par
acetals
de
cyclopropanones
et
purifies,
benzene
ont
et&
deuteriC
h partir
des
ainsi Les
que
rdsultats
lsomeres
acetals
ont
ete
ainsi
Apres
sur
par dans
colonne
Les propor-
vapeur
avec
brut
evaporation
liquide
confirmees
cas
obtenus,
reactionnel
phase
rassembles
les
en utilisant
de cCt&nes. en
comparaison
sont
tous
cetenes
en phase
des
par
Dans
de
(80-20).
chromatographie
produits
trimCthylsilylamidure
et le melange
chromatographie en
bis
B -15°C.
methanol-triethylamine
calcules
masse,
le
complete
isoles
determinees
structures
reaction
dans
chloroacetals
pour
et
E et
par
(15)
consommatton
Les
Instables dans
engendre
methyl&e
ont
pour
de
nos
(lb).
produits
de
rapporter
reaction
(13).
(13a)
reactifs. hj
Carbowax
de
pour
ou par
spectres
de
observe
des
esters
litterature
grande
la grande
est
uti1isC.s (8)
des
chlorure
trop
les
spectres
en utilisant
majorite
par
les
du chlorocarbCnoTde
avons
chauffe
article
c&&es
de carbone
le
revel&s
une
doit
de
esters
trimethylsilyle
l’etude
equivalents sont
silicium
montrer
electroniquement
et chlorophenylcarbenes
chlorocarbCnoTde
sur
nous
present
de
reaction
Le de
effet
grande
tenu
des
collaborateurs
par
de la
en
la
de
Compte
du
acCtals et
et le tetrachlorure Etude
atome
(12a!
chlorure
determinCes
sont
organique, olefines
de
OR’
chloromethyl
sence
que
ont
est
SiMe3
R2
de
(8).
Ces
OR”
entrepris
en synthese
fonctionnalisation
obtenue.
avons
depart.
esters
d’un
Rl
chloro,
de
ce
presence
nous
in&et
a ,g -CthylCniques.
(11).
Ctre
que
composes
electrophiles,
ailleurs nus
travail et son
comme
disponibles
en
du
,
’
sur
une
l’examen
de
don&es
de
les le
tableau
I
Etude de la rbaction chforoauLx?~a&als
ci-dessous. ques
mettent la
par
en
ailleurs ltaison
a de
envisageable oeuvre
cette
litterature
dans
reactions
d’acceder
fonction
cas
aisement
ester
etudies avec
aux
du
la
rend
des
esters
les le
dans
des
chlorure
de
competitive
rendements
chlorure
du carbone etudes
en esters
de
methylene
de la
double par
adequat.
rapport
La
a ce
a,p-Cthylenideuterie
deuteries
biogenetiques
methylene par
2645
o, p 4thyleniques
esters
Un marquage (utile
l’utilisation reaction
les
conduites
carbone-carbone.
la par
de
que
Les
excellents.
double
que
constatons
Nous
sont
de c&nes-I
qut
en
liaison
est
sur
CthylCnt-
exemple) facilite
pero
est de
rapport&
aussi
mise
en
dans
la
(16).
Tableau
-
I.
Preparation
Acetals
Entree
de cetenes
a ,p-ethyleniques.
i Rapport E’Z
1 -
Esters
Rapport
2
Rdt
(%)
CCQEt
OSiMe3 A
J
1
75:25
6o:LO C2H5
OEt
C2H5m
E/Z
89
I COOMe’
0SiMe3 -t
89:11
58:L2
80
72:28
93
72:28
95
/i;,Me
CSHll
Cs”11
I OOEt
-loEt
CP
80:20
OSiMe3
a
i
JOEt (a) SiMe3
80:20
cH3L-/os*3 CH-0 3
,H3/_ :H /O 3
n-Hexyl
cx
OSiMe3
Reaction
Etude
de la Ce
effect&e
avec
reaction
du chloromCthylcarbenoTde
Cthane
des
acetals
de
cas
du
dans
c&&es
chlorocarbenofde,
nHexy1
’
83
’
CCQM
1
CD Cl 2 2
chlorom&hylcarbCnoTde
dichloro-l,l
2
ch
OC”3
a)
90
l’ether par les
a
ete
B -35°C
l’utilisation chloroacetals
prepare (17).
de
trois
par
Nous
reaction
observons
equivalents
de cyclopropanones
du une
des
butyllithium
consommation
reactifs.
intermediaires.
sur
Comme dans trop
le
complete le
instables
Etude de la &ion
Etude
de
reaction
la
chlorocarWnca&als
du chloronhenvlcarbenofde
Le chlorophenylcarbenoTde chloro-1.1
toluene
equivalents nones
de
ment
B ce
dans
le
Un tel pane
qui
pouvant
obtenus.
Otre
les
deux
du
toluene
en
d’excellents
produits
ont
action
autres
deux
presence
rupture de
et
en
le
di-
de cetenes 2.5 de cyclopropa-
chloroacetals
intermediaire.
Contraire-
utilises,
le chauffage
qu’a
complexe
de produits.
un melange
nous
de la
avons
liaison
effect&
(inhibiteur
esters
analyses
acetals
chlorocarbenofdes
phenothtazine
rendements
et& isoles
les
sur
methyllithium
des
puri’fication
homolytique
oxygenes,
du
totale
sans
ne conduct
dil a une et les
par
reaction
thermtquement
avec
le phenyle
prepare
une
Comme precedemment
et& utiltses.
CtP rearranges
conditions Les
Pour
methanol-trtethylamine
resultat dans
a ete
(18).
a et& observe
situ& entre ces
O°C ont
ont
melange
propane Dans
?I
base
instables
2641
de c&&s-I
de
o.p-Cthylentques
comme
indique
C-C
du cyclopro-
l’ouverture
du cyclo-
radicaux
libres).
a-phenyles
pour
le
ont
ete
chlorocarbene.
Le
0 R1woSiMe3 R2
Rlu tolu+ne d
CR’
tableau
3 ci-apres
resume
le
cas
des
disubstitues
la
condensatton
Tableau Entree
esters
. -
les
de Perkin Preparation
AcCtals
(1~) des
de cetenes
1 -
resultats. en donne esters
CH3CH
la
de cette
double
de mauvais
E/Z
Esters
-7
4
I
Rapport
dans
pour
lesquels
E/Z
( Rdt (%I
79:21
7c
OEt
79
COOEt 84:16
15:25
1
75
I
COOEt
C5Hll>
84:16 7
OEt *
evidente
a-phenyles.
OEt
85:15
est
carbone-carbone
rendements.
85 :15
c5H11dOSiMe3
transformation
liaison
o,g-ethyleniques
0 Rapport I
CH3woS iMe3 7
L’interet
p sur
R,r\COOR’
79
I
CCOEt
SiMe3 J
g&:6
65:35
65
OMe CH3wCSiMe3 CH AOEt 3
CH30
*
CH3ACOOEt
CH
63
I
COOMe
2648
SLOUGUI et G. ROUSSIIAU
N.
Conclusion Comme velle
methode
le
de
synthese
particulierement liaison
pour
moyens.
lesquels
d’esters
des Du
au point de
des
Wittig.
benes
en
que
acetals
methodes
rapport&,
ne
l’on
tres
en
donnent generalement souvent,
est
il
de cette cependant
de
cette
prometteuse.
disubstitues
observe
groupes
l’utilisation
semble
esters
La generalisation
d’autres
methode tributaire
Elle
p sur
que n’y
la
des
de
est
double
rendements
a dans a la
nou-
notre
cas
preparation la
facilite
de
correspondants.
nombreux
determinee,
de
sommes
produits
nombreux
de synthese
nous
des
(1)
que
secondaire.
de
nous
synthese
a ce
par
que
a,p-Cthyleniques
la
autres
Q
methodes
Nous
aux
les
chlorocarbenes
fait bien
esters
pour
produit
substitues
stereochimie
des
resultats
contrairement
d’aucun
preparation
les
interessante
En outre,
formation
montrent
stereospecifiques.
interesses
de cetenes.
naturels travaux
C’est
C’est
a une etude
ce
que
nous
sent ont
des
4th
esters
et
sont
le cas
comparable
rapportons
notamment dans
dans
a,p-ethyleniques effect&s
pour de la
le cas
l’article
des
B mettre
reaction
chlorocar-
suivant.
PARTIE EXPERIMENTALE La structure de tous les composes synthetises ou examines a 4th determinee par spectrographic IR, RMN et de masse. Les pourcentages en les divers produits ont ete precisCs par pesee des fractions de chromatographie sur gel de silice. Tous les produits nouveaux ont donne une analyse elementaire satisfaisante (carbone-hydrogenel. Preparation
des
alkylsilylacetals
de cetenes
Les acetals de cetenes utilises de Ainsworth et collaborateurs (8) par trimethylsilyle dans le tetrahydrofuranne du zinc en presence de ClSiMe3 (13). Ethoxy-1
trimethylsiloxy-1 Obtenu
Methoxy-1
butene-l
selon
(13)
Cyclohexyl-2
selon
Cthoxy-1
la
a partirdu
trimethylsiloxy-1 Obtenu
heptene-1 (8)
pour cette etude ont ete obtenus selon la methode reaction des enolates d’esters avec le chlorure de a-bromoesters avec B -80” ou par reaction de
bromo-1
butyrate
-lb de l’heptanoate
1 partir
trimethylsiloxy-1
ethylene
d’ethyle
de methyle
(80%).
(90%).
deja
Deja
decrit
decrit
trimethysiloxy-1
(8).
Obtenu
selon
(19).
(201.
lc
Obtenu selon (81 a partir du cyclohexzacetate d’ethyle (85%). 1R (film) (cm-l: 2930, 1680, 1260, 1070, 8LO. RMN tCC1~1 6 ppm : 3.75 (q, J = 7 Hz, 2H) ; 3.5 (d, J = 8,5 Hz, 1Hl ; 2,L culminant a 1,6 ppm, 11H) ; 1,18 (t. J = 7 Hz, 3Hl ; 0,20 (s. 9Hl. Methoxy-1
decrit
(massif
methylenecyclohexane (8)
a
partir
du
-le cyclohexanecarboxylate
a 0.7
de
methyle
(90%).
Deja
n-Hexyloxy-1
methyl-2 trimethylsiloxy-1 prop&e-l -Id Obtenu selon (81 a partir de l’isobutyrate de n-hexyle (90%). Point d’ebullition: 6LeC/7.10-2 mmHg. 1R (film) cm-l : 29L0, 1720. 1h60, 1260, 1180, 860, 8L0. RMN (CC1 ) i5 mm : 3.65 (t, J = 6 Hz, 2Hl ; 1,55 fs, 3H) ; 1,48 (s, 3H) ; 1,LO (massif, 8H) ; 0,9’i (t, 3H) ; 0,18 (s, 9H). Masse : M+ : 2U ; m/e : UL, 129, 75, 73, 70. g. Benzyloxy-1
trimethylsiloxy-1 Prepare
Ethoxy-1 (UI. Ethoxy-1 (12al.
selon
trimethylsiloxy-1 Prepare
selon
trimethylsiloxy-1 Prepare
selon
ethylene
(13)
properie(13)
-If du bromoacetate
a partir
a
de benzyle
(60%).
Deja
decrit
(12a).
&
partir
bromo-2
propanoate
d’ethyle
(70%).
D&j& decrit
du
bromo-2
propanoate
d’ethyle
(70%).
Deja
hepfene-1 (13)
h
-lh partir
du
decrit
2650
N. SLXXJOUIet G. Rot~sse.~~
MCthyl&necyclohexanecarboxylate Obtenu
(27). PrCparation
des
Methyl-2
esters
hexene-3
pour
elide-6
des
rendement
esters
a
2e partir
a-m&hylbs
Pt& p&par&s
a,@-&hylCniques 4th
de
I’acCtal
le
-3 mode operatolre
60%
de rendement
selon
-3m a et& obtenue avec Deja d&rlte (28).
Ces esters ont tous et& d&rlts.
11s ont
de
a,p-&hylCniques
Cette lactone les esters 3.
PrCparation
de mCthyle
83%
Ces esters ont tous et6 d&t-Its.
11s ont
lise
avec
de
c&&e
-le.
prCalablement
selon
publie
(12a).
le mode operatoire
uti-
a-phbnylbs
prepares
-4 le mode operatoire
DCjB. decrit
selon
prealablement
publie
(12b).
REFERENCES 1)
a) W.S. Wadsworth, Jr., Org. React., 2, 73 (1977) : A. Maercker. Org. React., 2, 270 .._.. (19651._ b) R.W. Rathke, Org. React., 22, 423 (1975) ; R.L. Shriner, Org. React., 1,’ (1942). cl J.R. Johnson, Org. React., r 210 (1942). d) G. Jones, Org. React., 15, 704 (1967). e) E.W. Colvln, Silicon in Organic Synthesis, Butterworths, London, 1981. f) M.S. Newman, Org. React., 5, 413 (1949). g) S. Matui, K. Tanaka et A. Roji, Synthesis, 127 (1983) et r&fCrences citees. h) Voir par exemple S.F. Martln, Synthesis, 633 (1979).
2)
The chemistry (1978).
3)
C.
4)
N. Ono,
5)
G.
6)
S.M.
7)
T.
Koizumi
8)
C.
Ainsworth,
9)
U. Schallkopf,
Rappe,
of
Org. R.
the
Synth.,
Tamura
Rousseau,
carbon-carbon
P.
et P.L.
et
Koji,
Le Perchec
MC Elvaln E.
Yoshil,
F.
Chen
Angew.
Tetrahedron
et J.M.
Weyna,
Act.
Chem.
Moss
and
M.
Amer.
Kuo, Int.
Organometal.
Ed.,
588
13)
a) b)
14)
T.H. Chan, (1979).
2,
Jones,
Jr.
“Carbenes”,
et A.K. resultats
P.W.K.
Lau,
Willard, J. 1 publier.
V.
R.H.
Gorys
D.N.
Harpp,
S.
G.L. C10ss et J.J. Coyle, J. Org. 27, 2683 (1962) : D.F. Hoeg. D.I. Zr47 (1965).
Chem., 2, 2759 (1966) Lusk et A.L. Crumbliss,
19)
H. Emde et G.
Simchen,
867
20)
G.M.
Rubottom
et
21)
Y.N.
Kuo,
22)
1. Paterson
Synthesis,
Marrero,
Chen
et C.
1.
Fleming,
23)
A.W.
Crossley
2L)
R.M.
Anker
25)
H.J.
26)
H.G. Davis, W.M. Rogoff, Sot. Amer., 66, 262 (1973).
Bestman.
et H.R. et A.H. K.
801
Synth.
Restock
J. et
J.
Chem.
New
Sot.,
98, 2868 (1976).
Tetrahedron
Letters,
4029
Ryhage
et D.S.
Goodman,
J.
Biol.
Chem.,
; R.A. J.
Moss, J. Org. Chem., Amer. Chem. Sot.. c,
(1977).
J.
McGovern,
11,
Chem.
Sot.,
lett.,
993
Chem. Sot.,
H. Dornauer, T.
Interscience,
(1974).
Tetrahedron
Le Sueur,
Cook,
R.
Commun.,
Alnsworth.
Wiley
(1972).
Cornforth,
Synthesis,
2,
Chem.
17)
R.
201
et
Amer.
18)
Banger,
59 (1972).
58 (1982). 401 (1982).
G. Popjak, J.W. -237, 56 (1962).
et
Synthesis,
(1959).
g,
1 et
B.
F.
Hiriart, Cornforth,
Vol.
15)
P.
Sons
(1980).
Ed.
R.H. Mueller et N. Slougui,
2579
16)
et
and
(1976).
Chem.,
Pour des publications prblimlnaires, voir : a) N. Slougui, G. Rousseau et J.M. Conla, Synthesis, b) N. Slougui et G. Rousseau, Synth. Commun., 2,
Arora
Wiley
(1968).
12)
et J.M.
58
1,
R.A. YorK.
Aida,
John
(1978).
g,
1957
R.A.
Martel
Res.,
2,
10)
T.
Ed.)
(1978). 67
Sot.,
Bull.,
J.
763
11)
R.E. Ireland, G. Rousseau
Patai
Synthesis, Chem.
Pharm.
Y.N.
Chem.
Moss,
(S.
Lett.,
Conia,
J.
Chem. et
bond
123 (1973).
2,
et A.
triple
Sot.,
505
(1981).
Chem.
Commun.,
136 (1971).
(1979). 166 (1899).
2,
311 (1945). Angew. E.H.
Chem. Ilcken
int. et
J.B.
Ed.,
5,
Kreasky.
308
(1966). Ann.
Entomol.
Etude de la &action chlorocartie-a&als
27)
K. Anwers
28)
M. Mori, 18, 4058
et P.
Ellinger,
29)
U. Wannagat et H. donne de moins bons
Y. Washioka, (1983).
Ann. T.
Chem.,
Urayama,
NiederprUm, rendements.
-387, 2~ K. Yoshiura,
Chem.
Ber.,
de dttna-I
2651
(1919). K. Chlba 2,
et Y.
1540. (1961).
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