Stevens y chang Éteresepoxi. XX. Reacción de 1,2-epoxi-1-metil-1-fenilpropano con aminas.

Stevens y chang

Éteresepoxi. XX. Reacción de 1,2-epoxi-1-metil-1-fenilpropano con aminas.

La reacción del éter epoxídico I con cinco aminas secundarias dio las correspondientes a-amino cetonas con un buen rendimiento. La reacción de I con la amina primaria, n-butilamina, produjo una mezcla de VII y una base de Schiff VIII. Se demostró que la aminocetona VII era el precursor de VIII. Las estructuras de las amino cetonas II, III, IV, V, VI y VII y la base de Schiff, VIII, han sido establecidas por la fecha química y física.

La apertura del anillo epóxido de ésteres epoxi con aminas no se ha estudiado, aunque un ejemplo de la reacción ha aparecido en la literatura química por Kirrmann y Riehl.

Se ha demostrado que la reacción de 1,2-epoxi-1-metoxi-1-fenilpropano (I) con un número de aminas secundarias da alas a-amino cetonas correspondientes en rendimientos de 38,7 a 92,8%. Durante la reacción del epoxi éter I con la amina primaria, n-butilamina, se formó una mezcla de la a-amino cetona VII y la correspondiente base VIII de Schiff. Se demostró que el último compuesto se formó a través de la reacción de butilamina con la a-amino cetona VII. Las reacciones se muestran en las siguientes ecuaciones:

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Los compuestos II-VII incluidos mostraron grupos carbonilo conjugados en los espectros infrarrojo y ultravioleta. La estructura de II se estableció adicionalmente por degradación y por síntesis independiente. El Compuesto II se redujo tanto catalíticamente como con borohidruro sódico para dar el mismo amino alcohol IX, que se trató adicionalmente con peróxido de hidrógeno para dar en cantidad cuantitativa un óxido de amina X. El Compuesto X podría reducirse catalíticamente para regenerar el amino alcohol IX o pirolizado Para dar isobutirofenona y N - hidroxipiperidina. No se ha intentado aislar el compuesto XI que también se debe formar a partir de la pirólisis de X.

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El compuesto II no pudo prepararse por reacción de a-bromo-isobutirofenona con piperidina o por reacción de a-piperidinaisobutironitrilo con fenilo Grignard. Sin embargo, II podría ser sintetizado en rendimiento justo por la reacción de a-piperidino-isobutironitrilo con fenil-litio.

La estructura del compuesto IV se estableció por degradación mediante pirólisis del óxido de amina XIII para dar N-hidroxidimetilamina e isobutirofenona. Se obtuvo una prueba adicional de estructura para IV por escisión de peróxido de sodio del

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Amino alcohol XII resultante de la reducción de IV. El benzaldehído, aislado en un 56% de rendimiento como su derivado de 2,3-dinitrofenilhidrazona, fue el único producto de la oxidación. La escisión del compuesto XII por periodato confirmó la estructura como un alcohol 1,2-amino.

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El compuesto IV también se ha preparado por perina a partir de la reacción de a-dimetilaminoisobutironitrilo y fenil-litio. El producto de Perrine y nuestro producto tenían propiedades físicas idénticas. Los compuestos III, V, VI y VII podrían reducirse con borohidruro sódico para dar los correspondientes aminoalcoholes en excelentes rendimientos.

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Puesto que las estructuras de II y IV habían sido probadas firmemente por degradación y síntesis, o para degradar la otra a-amino cetonas, III, V, VI y VII. Más bien, la asignación de estructuras a estos compuestos se hizo por analogía a partir de los datos de los espectros infrarrojos y ultravioleta mostrados en la tabla I.

La estructura de VIII estaba soportada por hidrólisis ácida, proporcionando la aminocetona VII y la butilamina. Se demostró que la aminocetona VII era el precursor en la formación de VIII mediante la siguiente reacción. Cuando se dejó reaccionar la butilamina y la amino-cetona VII, en las condiciones de reacción idénticas empleadas en la reacción de éter epoxıdico con butilamina, el producto fue una mezcla de VII y VIII en aproximadamente la misma proporción (1: 1).

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Los resultados obtenidos a partir de la reacción del éter epoxídico I con varias aminas permiten proponer el siguiente mecanismo:

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Experimental

Procedimiento general para la reacción de 1,2-epoxi-1-metoxi-2-metil-1-fenilpropano (I) con aminas secundarias. Procedimiento A.- A un matraz que contenıa el éter epoxıdico se a~nadió un exceso de amina y la mezcla de reacción se calentó a reflujo durante 10-20 horas. La destilación a través de una columna de vigreux a presión reducida dio la a-amino cetonas correspondientes. Tres de la a-amino cetonas obtenidas se solidificaron a temperatura ambiente por rascado y se cristalizaron de éter de petróleo para dar productos sólidos. Todas las a-amino cetonas obtenidas mostraron una fuerte absorción a 5,93 u en el infrarrojo, excepto la a-morfolinoobuto -rofenona, que mostró absorpi- tina a 5,96 u.

Procedimiento B. - En un tubo de vidrio se sellaron el epoxi éter I y la amina de punto de ebullición inferior. El tubo sellado se calentó a la temperatura deseada durante el periodo de tiempo deseado. La destilación a través de una columna de vigreux bajo presión reducida dio la a-amino cetona. Los resultados obtenidos por estos procedimientos generales se muestran en la Tabla I.

Hidrocloruro y picrato de algunas a-amino cetonas.- Los hidrocloruros de algunas a-amino cetonas se prepararon de la forma habitual añadiendo alcohol isopropílico saturado con cloruro de hidrógeno a una solución etérea de la amino cetona. El precipitado se cristalizó en etanol y éter absolutos. Los picratos de alguna a-amino cetonas se prepararon también de la manera habitual. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla II.

Reacción de epoxi éter I con Monobutil Amina. En un tubo de vidrio se sellaron 17,8 g. (0,1 moles) del éter epoxıdico y 14,6 g. (0,2 moles) de la amina. El tubo sellado se calentó a 120 ° durante 21 h. Después de ello, la destilación a través de una columna de vidrio helicoidal-comprimida bajo presión reducida dio 10,5 g. (48,9%) de 2-butilamino-2-metilpropiofenona (VII), p.e. 80-85 ° (0,2 mm), n25D 1,5022 y 11,0 g. (40%) de N-butil-b- (butilimino) -a, a-dimetilfenetilamina (VIII), p.e. 85-95 ° (0,2 mm), n25D 1,4967. La redistilación de la a-amino cetona bruta dio 9,5 g. (44,5%) de VII puro, p.e. 85-87 ° (0,2 mm) n25D 1,5052, pk '7,8 (en etanol al 50%). El espectro infrarrojo mostró absorción a 3,03 y 5,93 u. La ducha de espectro ultravioleta (y alreves) max 241 mu, E 8190.

Anal. Calcd. Para C _ {14} H _ {21} NO: C, 76,66; H, 9,65. Encontrado: C, 76,67; H, 9,44.

Redistilación de la iminoamina a través de una columna de hélices de vidrio con picoteo dio 10,5 g. (38,2%) de N - butil - b- (butilimino -) - a, a - dimetilfenetilamina (VIII), p.e. 94-95 ° (0,2 mm), n27D 1,4930, pk 'a 9,3. El espectro infrarrojo

Hidrólisis ácida de n-butil-beta- (butilimino) -a, a-dimetil-fenilamina (VIII) en un matraz que contenía 5 ml de ácido clorhídrico 6 N, se añadieron 1,0 g. (0,00364 moles) de la base de Schiff. La mezcla de reacción se calentó en un baño de vapor durante 2 h, se enfrió hasta -76ºC y se añadió un pequeño exceso de hidróxido sódico sólido para liberar el material básico. La porción volátil, butilamina, se evaporó a presión reducida y se recogió en una trampa de hielo seco. Al residuo que quedó en el matraz se añadió agua y la mezcla se extrajo con dos porciones de 20 ml de éter. Después de evaporar el éter, se disolvió el aceite marrón restante en etanol al 95% y se redujo con 0,5 g. (0,0132 moles) de hidruro de boro sódico para dar 0,76 g (94,5%) de alcohol alfa (1-butilamino-1-metiletil) bencílico, p.f. 84-85 grados Celsius después de la cristalización de una mezcla de alcohol-agua. Un punto de fusión de la mezcla con el producto obtenido de la reducción de boro hidruro sódico de VIII no se deprimió. En el  infrarrojo espectros fueron idéntico en ambos con una banda de obstrucción en 30 unidades.

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