CAPITOLO 7 SINTESI DI SISTEMI β-LATTONICI E β-LATTAMICI
3. Preparazione degli arildimetilsilani, 4
In generale gli arilsilani 4 sono stati preparati dai corrispondenti reattivi di Grignard in accordo con il metodo descritto da Hiyama e collaboratori 1
Il 2-piridildimetilsilano (4n) è stato preparato dal corrispondente reagente di organolitio, ottenuto a sua volta a partire dalla 2-bromopiridina per scambio alogeno- metallo con n-butillitio2.
a) Procedura generale per la preparazione dei Reattivi di Grignard.
In un pallone a tre colli da 250 mL munito di agitatore meccanico, imbuto gocciolatore e refrigerante a bolle, è stata inserita, sotto flusso di gas inerte, una opportuna quantità (eccesso molare del 10% rispetto all’alogenuro) di tornitura di Magnesio e ca 30 mL di THF distillato e disareato.
Alla sospensione sono stati inizialmente aggiunti alcuni mL dell’alogenuro e qualche goccia di 1,2-dibromoetano. Innescata la reazione con un leggero riscaldamento, la rimanente quantità dell’alogenuro è stata aggiunta, in soluzione tetraidrofuranica, ad una velocità tale da mantenere un leggero riflusso del solvente. Terminata l’aggiunta, la miscela è stata scaldata per un’ora a riflusso del solvente, sotto vigorosa agitazione. Il reattivo così ottenuto è stato utilizzato tal quale, supponendo una conversione quantitativa dell’alogenuro.
b) Procedura generale per la preparazione dei silani.
Nel pallone a tre colli contenente l’opportuno reattivo di Grignard, raffreddato a 0°C con un bagno di ghiaccio, è stato gocciolato, in circa mezz’ora, un eccesso molare del 50 % di dimetilclorosilano.
Terminata l’aggiunta, la soluzione è stata lasciata in agitazione a temperatura ambiente per il tempo convenuto. Dopo aver effettuato un prelievo per verificare la completezza della reazione, la miscela è stata diluita con esano, idrolizzata con acqua e lasciata in agitazione per circa due ore. Dopo separazione, la fase acquosa è stata estratta 2 volte con esano; le fasi organiche riunite, lavate con una soluzione acquosa satura di NaCl, sono state seccate su solfato di sodio anidro, quindi filtrate ed i solventi allontanati all’evaporatore rotante. Il silano grezzo recuperato è stato purificato mediante distillazione.
3.1 o-Tolildimetilsilano, 4b.
Seguendo la procedura generale, il reattivo di Grignard derivante dall’o-bromo-toluene (0.10 moli), raffreddato a 0°C, fu trattato con 16.3 mL di dimetilclorosilano ( 0.15 moli, d420= 0.871). La soluzione fu lasciata in agitazione per circa un’ora. Dopo consueta
procedura, mediante distillazione furono ottenuti 9.17g (resa 61%) di o- tolildimetilsilano, 4b, avente: p.eb. 90-91°C (14 mmHg); 1H-NMR, δ: 0.35 (6H, d, J = 2.6 Hz), 2.45 (3H, s), 4.52 (1H, sep, J = 2.6 Hz ), 7.4 (4H, m); 13C-NMR, δ: -3.5, 22.4, 125.2, 129.5, 129.6, 134.7, 136.1, 143.7; MS, m/z (int.rel..%):150 (M+ 33), 149 (13), 135 (78), 136 (11), 119 (10), 107 (18), 91 (12), 58 (56), 43 (100); IR, ν: 2959, 2119, 1250, 884, 836, 735. 3.2 p-Tolildimetilsilano, 4c.
Seguendo la procedura generale, il reattivo di Grignard derivante dal p-bromo-toluene, (0.102 moli) raffreddato a 0°C, venne trattato con 16.3 ml di dimetilclorosilano ( 0.15 moli, d420= 0.871). La soluzione fu lasciata in agitazione per circa un’ora. Dopo
consueta procedura, mediante distillazione furono ottenuti 12.56g (resa 82%) di p- tolildimetilsilano, 4c, avente: p.eb. 89-90°C (14mmHg); 1H-NMR, δ: 0.42 (6H, d, J = 2.6 Hz), 2.44 (3H, s), 4.52 (1Hsep, J = 2.6 Hz ), 7.27 (2H, d, J = 5.0 Hz), 7.54(2H, d, J = 5.0 Hz); 13C-NMR, δ: -3.7, 22.4, 128.7, 133.8, 134.0, 139.0; MS, m/z (int.rel..%):150 (M+, 35), 149 (20), 135 (100), 119 (11), 91 (10), 58 (74), 43 (99); IR, ν: 2959, 2119, 1250, 884, 836, 735. 3.3 (p-Metossifenil)dimetilsilano, 4d.
In accordo con la procedura generale, la soluzione tetraidrofuranica del p- metossifenilmagnesio bromuro (0.10 moli), raffreddata a 0°C con bagno di ghiaccio, è stata trattata con 16.3 mL di dimetilclorosilano (0.15 moli; d420 = 0.871). La soluzione è
stata lasciata in agitazione a temperatura ambiente per circa 1 h, quindi sottoposta al consueto trattamento. Sono stati recuperati per distillazione 12.9g di p- metossifenildimetilsilano (resa 78 %), come liquido incolore avente:
p.eb. 120°C (20 mm Hg); 1H-NMR, δ: 0.37 (6H, d, J = 4.4 Hz), 3.84 (3H, s), 4.48 (1H, sep, J = 4.0 Hz), 6.94-6.99 (2H, m), 7.50-7.54 (2H, m); MS, m/z (int. rel %): 166 (M+, 16), 152 (13), 151 (100), 121 (22), 89 (25), 59 (40), 53 (25), 43 (73); IR, ν: 2957, 2114, 1594, 1502, 1279, 1248, 1114, 881. 3.4 p-Fenil-fenildimetilsilano, 4e.
In accordo con la procedura generale, la soluzione tetraidrofuranica del p-fenil- fenilmagnesio bromuro (0.10 moli), raffreddata a 0°C con bagno di ghiaccio, è stata trattata con 16.3 mL di dimetilclorosilano (0.15 moli; d420 = 0.871). La soluzione è stata
lasciata in agitazione a temperatura ambiente per circa 1 h, quindi sottoposta al consueto trattamento. Sono stati recuperati per distillazione 18.0g di p-fenilfenildimetilsilano (resa 85 %), come liquido incolore avente:
p.eb. 100°C (1 mm Hg); 1H-NMR, δ: 0.48 (6H, d, J =3.6 Hz), 4.59 (1H, sept, J = 3.6 Hz), 7.45-7.75 (9H, m); 13C-NMR, δ: -3.7, 126.6, 127.1, 127.4, 128.8, 134.5, 136.1, 141.0, 142.0; MS, m/z (int. rel %): 212 (M+, 57), 197 (100), 181 (13), 165 (12), 152 (10), 105 (4), 77 (2), 58 (8), 44 (4); IR, ν: 2950, 2103, 1248, 880, 827, 752. 3.5 2-Tienildimetilsilano, 4f.
In accordo con la procedura generale, la soluzione tetraidrofuranica del 2- tienilmagnesio bromuro (0.10 moli), raffreddata a 0°C con bagno di ghiaccio, è stata trattata con 16.3 mL di dimetilclorosilano (0.15 mol, d420 = 0.871). La soluzione è stata
lasciata in agitazione a temperatura ambiente per circa 2 h, quindi sottoposta al consueto trattamento. Sono stati recuperati per distillazione 11.5g di 2-tienildimetilsilano (resa 81 %), come liquido incolore avente:
p.eb. 74-75°C (60 mm Hg);
1H-NMR, δ: 0.41 (6H, d, J = 3.8 Hz), 4.59 (1H, sep, J = 3.8 Hz), 7.21 (1H, dd, J = 3.3
128.2, 131.0, 135.1, 136.2; MS, m/z (int. rel %): 142 (M+, 26), 141 (10), 127 (100), 101 (18), 85 (6), 75 (10), 43 (12); IR, ν: 2960, 2128, 1251, 878, 835, 765.
3.6 p-Fluorofenildimetilsilano, 4g.
In accordo con la procedura generale, la soluzione tetraidrofuranica del p- fluorofenilmagnesio bromuro (0.10 moli), raffreddata a 0°C con bagno di ghiaccio, è stata trattata con 16.3 mL di dimetilclorosilano (0.15 mol, d420 = 0.871). La soluzione è
stata lasciata in agitazione a temperatura ambiente per circa 1 h, quindi sottoposta al consueto trattamento. Sono stati recuperati per distillazione 10.24g di p- fluorofenildimetilsilano (resa 67 %), come liquido incolore avente:
p.eb. 91-94°C (60 mm Hg); 1H-NMR, δ: 0.41 (6H, d, J = 3.6 Hz), 4.53 (1H, sep, J = 3.6 Hz), 7.06-7.18 (2H, m), 7.53-7.63 (2H, m); 13C-NMR, δ: -3.7, 115.0 (d, J2 CF = 19.8 Hz), 132.8 (d, J4CF = 3.8 Hz), 135.9 (d, J3CF = 7.6 Hz), 164.0 (d, J1CF = 246.6 Hz); MS, m/z (int. rel %): 154 (M+, 5), 153 (13), 139 (100), 91 (11), 77 (17), 47 (21), 43 (9); IR, ν: 2959, 2120, 1589, 1494, 1232, 1162, 1107, 880, 825, 766. 3.7 (p-N,N-Dimetilamminofenil)dimetilsilano, 4h.
In accordo con la procedura generale, la soluzione tetraidrofuranica del p-N,N- dimetilamminofenil magnesio bromuro (0.10 moli), raffreddata a 0°C con bagno di ghiaccio, è stata trattata con 16.3 mL di dimetilclorosilano (0.15 mol; d420 = 0.871). La
soluzione è stata lasciata in agitazione a temperatura ambiente per circa 2 h, quindi idrolizzata con una soluzione satura di NaHCO3 ed estratta 4 volte con n-esano. Le fasi
esaniche riunite sono state lavate con una soluzione satura di NaHCO3, quindi
sottoposte al consueto trattamento. Sono stati recuperati per distillazione 14.0g di (p- N,N-dimetilamminofenil)dimetilsilano (resa 78 %), come liquido incolore avente: p.eb. 128-130°C (20 mm Hg); 1H-NMR, δ: 0.37 (6H, d, J = 4.0 Hz), 3.01 (6H, s), 4.48 (1H, sep, J = 4.0 Hz), 6.78-6.82 (2H, m), 7.45-7.51 (2H, m); 13C-NMR, δ: -3.5, 40.1, 112.0, 122.3, 135.0, 151.2; MS, m/z (int. rel %): 179 (M+, 46), 164 (100), 178 (17), 148 (12), 134 (18), 121 (42), 105 (7), 91 (6), 77 (6), 53 (11), 43 (36); IR, ν: 2956, 2103, 1597, 1511, 1353, 1248, 1114, 878. 3.8 1-Naftildimetilsilano, 4i.
In accordo con la procedura generale, la soluzione tetraidrofuranica dell’1- naftilmagnesio bromuro (0.10 moli), raffreddata a 0°C con bagno di ghiaccio, è stata trattata con 16.3 mL di dimetilclorosilano (0.15 mol, d420 = 0.871 g/mL). La soluzione è
stata lasciata in agitazione a temperatura ambiente per circa 2.5 h, quindi sottoposta al consueto trattamento. Sono stati recuperati per distillazione 11.6g di 1- naftildimetilsilano (resa 62 %), come liquido incolore avente:
p.eb. 114-116°C (1 mm Hg); 1H-NMR, δ: 0.50 (6H, d, J = 3.6 Hz), 4.87 (1H, sept, J = 3.6 Hz), 7.42-7.56 (3H, m), 7.73 (1H, dd, J = 6.6 Hz, J = 1.4 Hz), 7.82-7.90 (2H, m), 8.10-8.15 (1H, m); 13C-NMR, δ: -3.3, 125.1, 125.5, 125.9, 127.6, 128.9, 130.0, 133.2, 133.6, 135.7, 136.9; MS, m/z (int. rel %): 186 (M+ , 63), 185 (20), 172 (16), 171 (100), 169 (18), 167 (16), 155 (15), 129 (10), 128 (16), 58 (39), 53 (16), 43 (77), 31 (6); IR, ν: 3043, 2957, 2124, 1251, 882, 839, 777.
3.9 2-Naftildimetilsilano, 4l.
In accordo con la procedura generale, la soluzione tetraidrofuranica del 2- naftilmagnesio bromuro (0.024 moli), raffreddata a 0°C con bagno di ghiaccio, è stata trattata con 4.0 mL di dimetilclorosilano (0.036 mol, d420 = 0.871). La soluzione è stata
lasciata in agitazione a temperatura ambiente per circa 2 h, quindi sottoposta al consueto trattamento. Sono stati recuperati per distillazione 2.1g di 2-naftildimetilsilano (resa 47 %), come liquido incolore avente:
p.eb. 112°C (1 mm Hg); 1H-NMR, δ: 0.42 (6H, d, J = 4.0 Hz), 4.55 (1H, sept, J =3.6 Hz), 7.44-7.52 (2H, m), 7.60 (1H, dd, J = 8.4 Hz, J = 1.2 Hz), 7.81-7.87 (3H, m), 8.04 (1H, s); 13C-NMR, δ: - 3.7, 126.0, 126.4, 127.1, 127.7, 128.0, 130.2, 133.0, 133.8, 134.7, 138.7; MS, m/z (int. rel %): 186 (M+, 61), 185 (23), 172 (17), 171 (100), 169 (15), 167 (13), 155 (16), 129 (9), 128 (12), 58 (34), 53 (13), 43 (72), 31 (5); IR, ν: 3046, 2961, 2114, 1248, 1087, 883, 815, 760. 3.10 Benzildimetilsilano, 4m.
In accordo con la procedura generale, la soluzione tetraidrofuranica del benzilmagnesio bromuro (100 mL, 2.0 M, 0.2 mol), raffreddata a 0°C con bagno di ghiaccio, è stata trattata con 32 mL di dimetilclorosilano (0.30 mol, d420 = 0.871). La soluzione è stata
lasciata in agitazione a temperatura ambiente per circa 1 h, quindi sottoposta al consueto trattamento. Sono stati recuperati per distillazione 26.2g di benzildimetilsilano (resa 87 %), come liquido incolore avente:
p.eb. 66-68°C (14 mm Hg);
1H-NMR, δ: 0.32 (6H, d, J = 3.6 Hz), 2.40 (2H, d, J = 3.2 Hz), 4.18-4.33 (1H, m), 7.27-
7.36 (3H, m), 7.43-7.50 (2H, m); 13C-NMR, δ: -4.7, 24.1, 124.2, 128.1, 128.3, 139.9; IR, ν: 3020, 2958, 2116, 1598, 1493, 1451, 1250, 1207, 1154, 883, 837, 737, 697. 3.11 2-Piridilsilano, 4n2
In un pallone da 500 mL munito di imbuto gocciolatore, agitatore meccanico e refrigerante, preventivamente sottoposto a tre cicli vuoto-Argon, è stata introdotta, sotto battente di gas inerte, una soluzione di 2-bromopiridina (40.4g, 255 mmol) in 80 mL di Et2O anidro. A tale soluzione, mantenuta in agitazione a -72°C, è stata aggiunta goccia a
goccia una soluzione di n-butillitio (225 mmol) in 160 mL di n-esano. La miscela è stata mantenuta in agitazione per 2 ore a -72°C, addizionata di una soluzione contenente 26.7 mL (245 mmol, d420 = 0.871) di clorodimetilsilano in 60 mL di Et2O anidro, quindi
riportata a temperatura ambiente e lasciata in agitazione per 1 ora. Dopo idrolisi con H2O la miscela è stata estratta con Et2O; le fasi organiche riunite sono state seccate su
Na2SO4 anidro e concentrate all’evaporatore rotante. Il residuo è stato purificato per
distillazione a pressione ridotta, fornendo 11.04g (resa 36 %) di 2-piridildimetilsilano avente: p. eb. 68-72°C (20 mm Hg): 1H-NMR, δ: 0.40 (6H, d, J = 3.9 Hz), 4.46 (1H, sep, J = 3.9 Hz), 7.10-7.15 (1H, m), 7.40-7.56 (2H, m), 8.68-8.70 (1H, m); 13C-NMR, δ: -4.8, 123.1, 129.8, 134.2, 150.4, 165.8; MS, m/z (int. rel %): 137 (M+, 49), 136 (62), 122 (98), 106 (25), 80 (100), 43 (17).