Syntéza a charakterizace prekurzorů pro přípravu 1,3-disubstituovaného pentacyklo[4.2.0.02,50.3,80.4,7]oktanu

Abstract

Cílem této diplomové práce byla optimalizace postupů přípravy 2H-pyran-2-onu a 2,5-dibrom-1,4-benzochinonu z dostupných výchozích látek. Tyto sloučeniny jsou komponenty fotochemicky indukované reakce, jež poskytuje prekurzor k syntéze kuban-1,3-dikarboxylové kyseliny, či systematicky pentacyklo[4.2.0.02,5.03,8.04,7]oktan-1,3-dikarboxylové kyseliny, u níž dosud nebylo popsáno supramolekulární chování . Sloučeniny obsahující lipofilní uhlíkatý skelet, včetně kubanu (hosté), mají vysokou afinitu vůči kavitám makrocyklických sloučenin (hostitelů) a jsou tedy vhodnými vazebnými motivy ke studiu supramolekulárních komplexů typu hostitel-host. Experimentálně byly ověřovány dvě syntetické cesty vedoucí k heterocyklické sloučenině 2H-pyran-2-onu. Publikovaná šestistupňová syntéza založená na oxidativní expanzi 2,5-dimethoxy-2,5-dihydrofuran-2-ylmethanolu, kde jako výchozí látka sloužil komerčně dostupný furan-2-ylmethanol, se ukázala být jen velmi obtížně reprodukovatelná. Požadovaný 2H-pyran-2-on byl úspěšně připraven dvoustupňovou syntézou v rámci nově navržené strategie vycházející z komerčně snadno dostupné 2-hydroxybutandiové kyseliny. Autokondenzační reakcí dvou molekul formyloctové kyseliny, vznikající in-situ z 2-hydroxybutandiové kyseliny působením koncentrované kyseliny sírové, byla získána 2-oxo-2H-pyran-5-karboxylová kyselina, jejíž následná dekarboxylace za dosud nepublikovaných podmínek mikrovlnami asistované reakce poskytla očekávaný produkt. Druhá z komponent konvergentní syntézy kuban-1,3-dikarboxylové kyseliny, 2,5-dibrom-1,4-benzochinon, byla úspěšně připravena, ačkoli v malém výtěžku, v rámci třístupňové syntézy ze snadno dostupné výchozí látky hydrochinonu. Požadovaný produkt byl v posledním kroku sledu reakcí získán jednoelektronovou oxidací 2,5-dibrom-1,4-dimethoxybenzenu. Struktury připravených látek byly charakterizovány běžnými spektrálními metodami, zejména pomocí GC-MS, NMR a ESI-MS.