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Reactions acido-catalysees : cas des hydroxy-7 cholestene-4
TetrahedronLettersNo.30, pp. 2595-2598,1970. PergamonPress. Printed in Great Britain.
REACTIORS
ACIDO-CATALYSEES
: CA9 DES HYDROXY-'I CHOLESTERE-4
J.C. Jacquesy', R. Jacquesy, Laboratoire
M. Petit
de Chimie XII, Fscult6 des Sciences, Poitiers
(Receivedin France 19 March 1970; receivedin UK for publication27 May 1970) 11 a 6t6 montr6 qua la r6sction de BF anhydre sur des alcoole homoallyliques en slrie cholestane
(1.2) et
dition et 0 dex produits
r6sultant
androstane
(3.4)
conduit g des produits
d'une transposition
d’ad-
totale du squelette st6-
roide. Rous avons 6tendu cette itude au cholestdne-h mdre Is : en efiet, on pouvait s'attendre du d6roulement groupement
de la rdacfion dfle g la pr6sence en position
sttrscteur
et susceptible
re postul6 lors des r6srrangements L'action de BF anhydre lan r6actionnel
importante
7 d'un hydroxyle,
de "pidger" le carbocation
intermEdisi-
(a - 60~~1 aur les slcools Ia et Ib conduit au bi-
Type VI
:
Type XII
II&
97 Ix
(
Ib
60 %
<5
Lee constituants
Ib et a son (pi-
spinaux.
r6sumi dano le tableau auivant
Produit
tographic
hydroxy-7S
(5) a une perturbation
(11) des m6langea
0.5
lo Les alcools Via (F:I07-108°C; chronique
% %
r6actionnels
sur gel de silica et leurs structures
Type II I.5 30
% x
sent &par66
par chroma-
ant-6t6 d6montr6ea
[a]D-O,I) et VII (F:IIB°C;
comma suit:
[alD=39,5)
conduisent
par oxydation
D.C.(Diox)
Ax--O,31 A max 291 mu (IO)). Cette c(tone, trait6e par l'acgtate
de sodium dans le m6thanol un 6chrntillon
authentique.
g la m&ne c6tone VII (F:I12-I13°C;[a]D--0,Y;
conduit a le cholestbne
-5 one-7 VIII identifi6e $ L'rtome de fluor est done un position 5 dans les
alcools VI8 et VIL. La configuration
50 de cet atome d6coule de la RMR du
rluor de VIb (6-162 ppm, triplet, 5139 cps (1)) 2" Aux alcools IIb (F:IkO“C;
[aID-+59), et IIa (F 82-86Oc;
on attribue la structure de methyl-56 lcs raisons suivantes
fluoro-106
:
2595
cholestanol
[a],--4.1)
70 et 7a pour
2596
No.30
a) Par oxydation (F:59OC; [aID=-58.5 thanolique
chromique ils conduisent & la mPme cbtone III
; D.C?(Diox),
ou par t.BuOK/t.BuCH
A&=0,10
pour l'atome de fluor les positions b) Le traitement
(6)), qui trait6e par la potassc m6-
sous reflux reste inchang6e, ce qui exclut 5, R, 9 et Ib.
de IIb dans des conditions
drastiques
ne glycol sous rcflux) fournit deux alcools insaturds
Gthyld-
(KOH,
: IV majoritaire
(~:96Oc;
cps), [olD=74; d 0,66 (CI'H,),a I,18 (CH35H),6 3.68 (7aH, quasi-axial,b12 6 5,3 (H vinylique en c1,r=6 cps), et V huileux ([alD=52';6 0.80 (CIRH3),6 I,08 (CH35B). 6 3.54 (7aH,I'=I5 cps)) pour lesquels les donn6es spectrales aver
accord
celles publi6es dans la litterature
(?,8). La position IO est ainsi d6terminge
sont en
pour des composis analogues
pour l'atome de fluor, et sa confi-
: - l'alcool IIb pr6sente en IR deux bandes de vibrations & 3622
guration est ddduite des consid6rations et 3663 cm -l (#q e UI'l'b i re conformationnel et le groupe hydroxyle
suivantes
possible seulement
cps (couplage P axial tertiaire,
Discussion
si l'atome de fluor
d 6~166 ppm, un doublet
H axial tertiaire,
(9)).
des rEsultat
La consid6ration VES
-1
sont cis).
- La RMN du fluor de l'alcool IIb Pr6sente 6largi ~-26
cm
de deux effets permet d'expliquer
les rdsultats
obser-
:
lo Un effet st6rique
: Le r6actif s'approche par la face a de la mol$cu-
le et conduit , par l'intermidiaire toujours majoritaire
fluor
2" Un effet directeur
d'une paire d'ions de type XIII au d6rivg
en 5a (Via ou VIb), d'addition
syn de l'atome de fluor par rapport au
groupe hydroxyle. Dans le cas de Ia, par l'interm6diaire effets jouent dans le &ne
Dans le cas de Ib, le mgcanisme suite d'gquilibres
de la paire d'ions IX, les deux
sens pour donner Via (97 %) rsactionnel
d la paire d'ions XIII qui peut donner directement bre XIV
en
peut stre schEmatis6 ,par la
indiqubs. Par suite de l'effet st6rique, l'attaque
6quilibre
conduit
VIb, ou le carbocation
li-
avec les paires d'ions X et XI. X conduit & IIb mais XI
ne pourrait conduire & XII que par rupture d'une liaison hydroglne. L'gquilibre
entre X, XI, XIII et XIV est confirm6 par le fait exp6rimen-
tal qu'on obtient un mglange de IIb et de VIb quand l'un ou l'autre de ces isomares 2 1'6tat pur est plac6 sEpar6ment r6ochimie
dens le milieu r6actionnel.
des deux isomdres implique que le rsarrangement
C'est 21 notre connaissance
le premier exemple de r6action de type "REtro-West-
phalen". 1. . 11 est d noter l'effet inibiteur de l'hydroxyle te le &arrangement
La stb-
n'est pas concert&.
spinal (5, 10).
en position 7 qui limi-
2597
No.30
&““”c& I a) R =7a( OH
II b)
R=7/3OH
mR a0 VI
Ill
No.30
2598
Nous tenons d remercier Monsieur le Proferseur J. Leviaallea
pour
l'int6rSt montr6 d cc travail, Monsieur S. Moreau pour aa collaboration le C.N.R.S. pour une allocation
de Rechercbe
et
(R.J.)
Bibliographie (1)
J.C. Jacquesy,
R. Jacquesy et J, Levisalles,
Bull. Sot. chim. 1967
P. 1649 (2)
P, Bourguignon,
J.C. Jacqueoy,
R. Jacqueay, J..Levisalles
et J. Wagnon
Chem. Comm. 1970 (sous presse) (3)
J.C. Jacquesy, J. Levisalles et J, Wagnon, Chem. Comm. 1967 p. 25
(4)
J.C. Jac'quesy, J. Lcvisallea et J. Wagnon, Bull. Sot. Chim. 1970 p. 670
(5)
J. Bascoul, B. Cotton, A. Crastes de Paulet, Tetrahedron
Letters 1969
p. 2401
(6)
L. Velluz, M. Legrand, M. Crosjean, Optical Circular Dichroism, Academic Press 1965
(7)
A. Fisher, M.J. Hardman, M.P. Hartshorn, trahedron 1967 z
159 M.R. Sarma, Tetrahedron Letters 1966 p. 5695
(8)
C.R. Narayanan,
(9)
Le couplage F axial, H axial secondsire M.
D.N. Kirk, et A.R. Thawley Te-
Rudler-Chauvin
est de l'ordre de 42 cps *3 cps :
Thase Nancy 1969
(IO) C. Djerassi, H. Wolf, E. Bunnenberg, J, Amer. Chem. Sot. 84, 4552 (1962) (11) Les analyses des produits nouveaux et lee caract6ristiques complEment.aires, en accord avec lea structures propos6es,
spectrales seront publi6es
dans l'article dgfinitif ir parastre dans le Bull, Sot. Chim. (12) J.H. Coxon, M.P. Hartshorn, Tetrahedron 'D.C.
de la cdtone III : Xmax 289 mu
Letters 1969 p. 105
REACTIORS
ACIDO-CATALYSEES
: CA9 DES HYDROXY-'I CHOLESTERE-4
J.C. Jacquesy', R. Jacquesy, Laboratoire
M. Petit
de Chimie XII, Fscult6 des Sciences, Poitiers
(Receivedin France 19 March 1970; receivedin UK for publication27 May 1970) 11 a 6t6 montr6 qua la r6sction de BF anhydre sur des alcoole homoallyliques en slrie cholestane
(1.2) et
dition et 0 dex produits
r6sultant
androstane
(3.4)
conduit g des produits
d'une transposition
d’ad-
totale du squelette st6-
roide. Rous avons 6tendu cette itude au cholestdne-h mdre Is : en efiet, on pouvait s'attendre du d6roulement groupement
de la rdacfion dfle g la pr6sence en position
sttrscteur
et susceptible
re postul6 lors des r6srrangements L'action de BF anhydre lan r6actionnel
importante
7 d'un hydroxyle,
de "pidger" le carbocation
intermEdisi-
(a - 60~~1 aur les slcools Ia et Ib conduit au bi-
Type VI
:
Type XII
II&
97 Ix
(
Ib
60 %
<5
Lee constituants
Ib et a son (pi-
spinaux.
r6sumi dano le tableau auivant
Produit
tographic
hydroxy-7S
(5) a une perturbation
(11) des m6langea
0.5
lo Les alcools Via (F:I07-108°C; chronique
% %
r6actionnels
sur gel de silica et leurs structures
Type II I.5 30
% x
sent &par66
par chroma-
ant-6t6 d6montr6ea
[a]D-O,I) et VII (F:IIB°C;
comma suit:
[alD=39,5)
conduisent
par oxydation
D.C.(Diox)
Ax--O,31 A max 291 mu (IO)). Cette c(tone, trait6e par l'acgtate
de sodium dans le m6thanol un 6chrntillon
authentique.
g la m&ne c6tone VII (F:I12-I13°C;[a]D--0,Y;
conduit a le cholestbne
-5 one-7 VIII identifi6e $ L'rtome de fluor est done un position 5 dans les
alcools VI8 et VIL. La configuration
50 de cet atome d6coule de la RMR du
rluor de VIb (6-162 ppm, triplet, 5139 cps (1)) 2" Aux alcools IIb (F:IkO“C;
[aID-+59), et IIa (F 82-86Oc;
on attribue la structure de methyl-56 lcs raisons suivantes
fluoro-106
:
2595
cholestanol
[a],--4.1)
70 et 7a pour
2596
No.30
a) Par oxydation (F:59OC; [aID=-58.5 thanolique
chromique ils conduisent & la mPme cbtone III
; D.C?(Diox),
ou par t.BuOK/t.BuCH
A&=0,10
pour l'atome de fluor les positions b) Le traitement
(6)), qui trait6e par la potassc m6-
sous reflux reste inchang6e, ce qui exclut 5, R, 9 et Ib.
de IIb dans des conditions
drastiques
ne glycol sous rcflux) fournit deux alcools insaturds
Gthyld-
(KOH,
: IV majoritaire
(~:96Oc;
cps), [olD=74; d 0,66 (CI'H,),a I,18 (CH35H),6 3.68 (7aH, quasi-axial,b12 6 5,3 (H vinylique en c1,r=6 cps), et V huileux ([alD=52';6 0.80 (CIRH3),6 I,08 (CH35B). 6 3.54 (7aH,I'=I5 cps)) pour lesquels les donn6es spectrales aver
accord
celles publi6es dans la litterature
(?,8). La position IO est ainsi d6terminge
sont en
pour des composis analogues
pour l'atome de fluor, et sa confi-
: - l'alcool IIb pr6sente en IR deux bandes de vibrations & 3622
guration est ddduite des consid6rations et 3663 cm -l (#q e UI'l'b i re conformationnel et le groupe hydroxyle
suivantes
possible seulement
cps (couplage P axial tertiaire,
Discussion
si l'atome de fluor
d 6~166 ppm, un doublet
H axial tertiaire,
(9)).
des rEsultat
La consid6ration VES
-1
sont cis).
- La RMN du fluor de l'alcool IIb Pr6sente 6largi ~-26
cm
de deux effets permet d'expliquer
les rdsultats
obser-
:
lo Un effet st6rique
: Le r6actif s'approche par la face a de la mol$cu-
le et conduit , par l'intermidiaire toujours majoritaire
fluor
2" Un effet directeur
d'une paire d'ions de type XIII au d6rivg
en 5a (Via ou VIb), d'addition
syn de l'atome de fluor par rapport au
groupe hydroxyle. Dans le cas de Ia, par l'interm6diaire effets jouent dans le &ne
Dans le cas de Ib, le mgcanisme suite d'gquilibres
de la paire d'ions IX, les deux
sens pour donner Via (97 %) rsactionnel
d la paire d'ions XIII qui peut donner directement bre XIV
en
peut stre schEmatis6 ,par la
indiqubs. Par suite de l'effet st6rique, l'attaque
6quilibre
conduit
VIb, ou le carbocation
li-
avec les paires d'ions X et XI. X conduit & IIb mais XI
ne pourrait conduire & XII que par rupture d'une liaison hydroglne. L'gquilibre
entre X, XI, XIII et XIV est confirm6 par le fait exp6rimen-
tal qu'on obtient un mglange de IIb et de VIb quand l'un ou l'autre de ces isomares 2 1'6tat pur est plac6 sEpar6ment r6ochimie
dens le milieu r6actionnel.
des deux isomdres implique que le rsarrangement
C'est 21 notre connaissance
le premier exemple de r6action de type "REtro-West-
phalen". 1. . 11 est d noter l'effet inibiteur de l'hydroxyle te le &arrangement
La stb-
n'est pas concert&.
spinal (5, 10).
en position 7 qui limi-
2597
No.30
&““”c& I a) R =7a( OH
II b)
R=7/3OH
mR a0 VI
Ill
No.30
2598
Nous tenons d remercier Monsieur le Proferseur J. Leviaallea
pour
l'int6rSt montr6 d cc travail, Monsieur S. Moreau pour aa collaboration le C.N.R.S. pour une allocation
de Rechercbe
et
(R.J.)
Bibliographie (1)
J.C. Jacquesy,
R. Jacquesy et J, Levisalles,
Bull. Sot. chim. 1967
P. 1649 (2)
P, Bourguignon,
J.C. Jacqueoy,
R. Jacqueay, J..Levisalles
et J. Wagnon
Chem. Comm. 1970 (sous presse) (3)
J.C. Jacquesy, J. Levisalles et J, Wagnon, Chem. Comm. 1967 p. 25
(4)
J.C. Jac'quesy, J. Lcvisallea et J. Wagnon, Bull. Sot. Chim. 1970 p. 670
(5)
J. Bascoul, B. Cotton, A. Crastes de Paulet, Tetrahedron
Letters 1969
p. 2401
(6)
L. Velluz, M. Legrand, M. Crosjean, Optical Circular Dichroism, Academic Press 1965
(7)
A. Fisher, M.J. Hardman, M.P. Hartshorn, trahedron 1967 z
159 M.R. Sarma, Tetrahedron Letters 1966 p. 5695
(8)
C.R. Narayanan,
(9)
Le couplage F axial, H axial secondsire M.
D.N. Kirk, et A.R. Thawley Te-
Rudler-Chauvin
est de l'ordre de 42 cps *3 cps :
Thase Nancy 1969
(IO) C. Djerassi, H. Wolf, E. Bunnenberg, J, Amer. Chem. Sot. 84, 4552 (1962) (11) Les analyses des produits nouveaux et lee caract6ristiques complEment.aires, en accord avec lea structures propos6es,
spectrales seront publi6es
dans l'article dgfinitif ir parastre dans le Bull, Sot. Chim. (12) J.H. Coxon, M.P. Hartshorn, Tetrahedron 'D.C.
de la cdtone III : Xmax 289 mu
Letters 1969 p. 105