Синтез 4-пиронов

8.5. Синтез 4-пиронов

4-Пироны образуются при катализируемой кислотой циклизации 1,3,5-трикарбонильных соединений

Проблема конструирования 4-пиронового цикла в сущности связана с синтезом 1,3,5-трикарбонильных соединений, поскольку такие соединения легко образуют циклические полуацетали и для получения 4-пирона необходимо провести лишь дегидратацию. Для этих целей обычно применяют сильные кислоты, однако при наличии в молекуле конфигурацинно нестабильных центров рекомендуется использование системы тетрахлорметан — трифенилфосфин [89].

Известно несколько методов получения 1,3,5-трикарбонильных соединений. Синтез хелодоновой (4-пирон-2,6-дикарбоновой) кислоты [90] представляет собой общий подход, связанный с использованием двух конденсаций Кляйзена по каждой из алкильных групп алифатического кетона. Декарбоксилирование хелидоновой кислоты позволяет получать незамещённый 4-пирон [91].

Симметрично замещённые 4-пироны можно получить простым нагреванием алкановых кислот с полифосфорной кислотой [92]. Вероятно, к образованию трикарбонильного предшественника 4-пирона приводит серия реакций конденсации, родственных конденсации Кляйзена, и последующее декарбоксилирование.

Конденсация Кляйзена дианионов 1,3-дикетонов с эфирами карбоновых кислот [93] или конденсация енолятов кетонов с эфирами ацетиленкарбоновых кислот [94] также используются для получения трикарбонильных соединений

Другая стратегия, связанная с ацилированием менее кислотного фрагмента эфиров β-кетокислот, связана с предварительной конденсацией центральной метиленовой группы с синтетическим эквивалентом формил-катиона. При такой конденсации вводится атом углерода C₍₅₎ будущего 4-пиронового цикла [95].

Незамещённые по α-положению 4-пироны были получены аналогично при использовании енолятов метоксиметиленкетонов [96].

«Дегидроуксусная кислота» [97], впервые синтезированная в 1866 году [98], может быть очень просто получена при конденсации Кляйзена двух молекул этилового эфира ацетоуксусной кислоты с последующей обычной циклизацией и удалением молекулы этанола на последней стадии. В современной версии само-конденсацию β-кетокислоты проводят с использованием карбонилдиимидазола в качестве конденсирующего агента [99].

Ацилирование енаминов циклических кетонов дикетеном напрямую приводит к образованию бициклических производных 4-пирона, как показано ниже [100]:

Глава 8

• 8. Катионы пирилия, 2- и 4-пироны реакции и методы синтеза
• 8.1. Реакции катионов пирилия
• 8.1.1. Реакции с электрофильными реагентами
• 8.1.1.1. Протонный обмен
• 8.1.1.2. Нитрование
• 8.1.2. Присоединение нуклеофильных реагентов
• 8.1.2.1. Реакции с водой и гидроксид-ионом
• 8.1.2.2. Реакция с аммиаком, первичными и вторичными аминами
• 8.1.2.3. Присоединение металлоорганических реагентов
• 8.1.2.4. Присоединение других карбанионных реагентов
• 8.1.3. Реакции нуклеофильного замещения
• 8.1.4. Реакции со свободными радикалами
• 8.1.5. Реакции с восстановителями
• 8.1.6. Фотохимические реакции
• 8.1.7. Реакции с диенофилами, циклоприсоединение
• 8.1.8. Катионы алкилпирилия
• 8.2. 2-пироны и 4-пироны (2H-пиран-2-оны и 4H-пиран-4-оны; α-пироны и γ-пироны)
• 8.2.1. Строение пиронов
• 8.2.2. Реакции пиронов
• 8.2.2.1. Реакции электрофильного присоединения и замещения
• 8.2.2.2. Реакции с нуклеофильными реагентами
• 8.2.2.3. Металлоорганические производные
• 8.2.2.4. Реакции циклоприсоединения
• 8.2.2.5. Фотохимические реакции
• 8.2.2.6. Реакции заместителей
• 8.2.2.7. 2,4-Диоксипироны
• 8.3. Синтез солей пирилия
• 8.3.1. Из 1,5-дикарбонильных соединений
• 8.3.2. Ацилирование алкенов
• 8.3.3. Из 1,3-дикарбонильных соединений и кетонов
• 8.4. Синтез 2-пиронов
• 8.4.1. Из 1,3-кето(альдегидо)кислот и карбонильных соединений
• 8.4.2. Другие методы
• 8.5. Синтез 4-пиронов

Дополнительно:

• Предисловие
• Введение
• Используемые сокращения