Syntéza sloučenin obsahujících 2-nitro-2,3-dihydro-1H-inden-1-olový skelet s využitím intramolekulární Henryho reakce

Abstract

V rámci diplomové práce byly teoreticky navrženy dva doposud nepopsané syntetické postupy vedoucí k derivátům 2-nitro-2,3-dihydro-1H-inden-1-olu, z nichž jeden byl úspěšně realizován. Tento postup vychází z 2-brombenzaldehydu, jehož aldehydická skupina byla ochráněna acetalizací a brom v poloze 2 byl substituován další aldehydickou skupinou pomocí butyllithia a N,N-dimethylformamidu. Vzniklý 2-(dimethoxymethyl)benzaldehyd byl poté Henryho reakcí s nitromethanem a nitroethanem a následnou eliminací převeden na příslušný nitroalken, jež po redukci tetrahydridoboritanem sodným a po odchránění poskytují 2-(2-nitroethyl)benzaldehyd resp. 2-(2-nitropropyl)benzaldehyd. Cyklizace těchto aldehydů v bazickém prostředí poskytla požadovaný 2-nitro-2,3-dihydro-1H-inden-1-ol resp. 2-methyl-2-nitro-2,3-dihydro-1H-inden-1-ol, a to jako směs diastereomerů v poměru 3:1 resp. 4,5:1. Při použití chirálního katalyzátoru (2R,5S)-5-terc-butyl-2,5-dimethyl-2-(pyridin-2-yl)imidazolidin-4-onu a octanu měďnatého byl u 2-nitro-2,3-dihydro-1H-inden-1-olu změněn diastereoisomerní poměr na 1:2,5, kdežto u 2-methyl-2-nitro-2,3-dihydro-1H-inden-1-olu nemá chirální katalyzátor žádný vliv. Kinetika cyklizace poskytující oba 2-nitro-2,3-dihydro-1H-inden-1-oly byla studována v terciárních aminových pufrech. Bylo zjištěno, že při cyklizaci 2-(2-nitroethyl)benzaldehydu se uplatňují tři následné reakce, kdežto u 2-(2-nitropropyl)benzaldehydu probíhá cyklizace v jednom stupni a je obecně bazicky katalyzovaná. Ze získaných katalytických konstant byla konstruována Bronstedova korelace s beta = 1,09, což odpovídá pozdnímu tranzitnímu stavu s uplatněním nedokonalé synchronizace vzniku karbaniontu s jeho delokalizací s nitroskupinou.