Российские химики превратили тетралоны в хроманы

Химики из Института биоорганической химии имени Шемякина и Овчинникова РАН придумали метод синтеза кислородных гетероциклов хроманов из тетралонов. Они сначала превращали тетралоны в сложные эфиры, а их, в свою очередь, силилировали и окисляли. В зависимости от окислителя получались либо хроман-2-олы, либо хроман-2-карбоновые кислоты. Результаты исследования опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition.

В последние годы химики-органики открывают все больше реакций скелетного редактирования. В таких реакциях меняется циклический скелет молекулы — либо цикл уменьшается, либо расширяется, либо атомы внутри него меняются на другие. Подробно про реакции скелетного редактирования мы рассказывали в материале «Вырезать — вставить».

Еще одну реакцию, относящуюся к этому классу, обнаружили химики под руководством Андрея Михайлова (Andrey A. Mikhaylov) из Института биоорганической химии имени Шемякина и Овчинникова РАН. Они нашли способ превратить тетралоны в производные хроманов. Тетралоны — это бициклические соединения, в которых бензольное кольцо сочленено с насыщенным углеродным кольцом. При этом к одному из атомов углерода двойной связью присоединен атом кислорода. А в хроманах с бензольным кольцом сочленено шестичленное гетероциклическое кольцо с одним атомом кислорода. То есть найденное превращение по сути представляло собой замену атома углерода в тетралоне на атом кислорода.

Это превращение химики проводили таким образом: сначала ученые брали тетралоны и получали из них семичленные сложные эфиры с помощью реакции Байера — Виллигера. Полученные сложные эфиры ученые силилировали, а получающиеся при этом силиловые эфиры кетенов окисляли. Чтобы научиться получать хроманы, ученым пришлось перебрать разные окислители. В результате оказалось, что в зависимости от окислителя можно получать либо хроман-2-карбоновые кислоты, либо хроман-2-олы.

Чтобы получить хроман-2-карбоновые кислоты, химики смешивали силиловые эфиры с тетраацетатом свина Pb(OAc)₄ в дихлорметане при −94 градусах Цельсия, постепенно нагревали реакционную смесь до комнатной температуры, а потом добавляли к ней солянокислый диоксан. А чтобы получить хроман-2-олы, ученые использовали в качестве окислителя мета-хлорпербензойную кислоту. Как отмечают авторы статьи, синтез хроман-2-олов работал для большего количества разнообразных субстратов, чем синтез хроман-2-карбоновых кислот.

Чтобы показать, насколько хорошо работает метод, химики использовали его для модификации природного производного эстрадиола и метилового эфира дегидроабиетиновой кислоты. Кроме того, исследователи использовали свою реакцию для полного синтеза природного сесквитерпеноида Гелианнуола E.

Так химики разработали метод получения производных хроманов из тетралонов. Сами тетралоны, как отмечают авторы статьи, можно легко получать окислением бензильного положения тетралинов.

Недавно мы рассказывали о том, как скелетное редактирование помогло химикам селективно получить замещенные пиразолы.