Síntesis y estudio de compuestos con estructurade biciclo [3-3-l] nonano

por

C a r l o s P a r r e r a Casanovas

PRESENTADO POR EL ACADÉMICO NUMERARIO D. JOSÉ PASCUAL VILA

PARTE TEÓRICA

I. OBJETO DE LA PRESEXTE TESIS

Dado que en nuestro laboratorio se han realizado investigacio-nes sobre un dímero obtenido por reducción de la pulegona y al quemicialmente se le había asignado una estructura de biciclo [3.3.1]nonano, se creyó conveniente realizar la preparación de algunoscompuestos que poseyesen tal estructura, para comparar los extre-mos que interesaban en relación con aquella supuesta estructura.

Interesaba realizar algunas reaccione-; en una forma comparati-Va para aportar evidencia o descartar la estructura de biciclo [3.3.1]nonano como esqueleto básico de la bisbidropulegona. Algunos re-sultado obtenidos en esta tesis, así como estudios ulteriores ajenos

e s t e trabajo; realizados sobre aquel compuesto, descartaron porompleto la estructura biciclica. Sin embargo, ya que la química del

sistema de biciclo [3.3.1] nonano es de estudio reciente, y el hechoaber observado algunas reacciones interesantes, hicieron que se

nsiderase como un campo adecuado de trabajo. Asi, pues, see n t o la tesis hacia la síntesis y estudio de compuestos bicíclicos

4t «te tipo.

— 414 —

El poder disponer en el último período de esta tesis de un espec-trómetro de resonancia magnética nuclear, ha permitido profundizar-más en algunos problema y resolver otros de elucidación de estruc-turas, que sin la ayuda de este método instrumental, posiblementehubiesen quedado como puntos oscuros del trabajo.

* * *

Los espectros infrarrojo y ultravioleta que se citan en esta tesisse han realizado con espectrofotómetros Perkin Elmcr de los tiposInfracord 137 y 137 G y espectrofotómetro ultravioleta 137 UV.

Los espectros de resonancia magnética nuclear se han realizadoen un aparato modelo R-10 de la misma firma indicada anteriormente.

Para las cromatografías de gases se ha empleado un cromatógra-fo analítico de la casa Barber Colman, modelo 61-C con detector decaptura de electrones.

Los puntos de fusión se han determinado en un microscopio Ko-fler con termómetro calibrado.

II. PREPARACIÓN DE COMPUESTOS DERIVADOS DEL TRICICLO

[ 7 . 3 . 1 . 0 2 ' 7 ] TRIDECANO Y ESTUDIO DE ALGUN'AS DE SUS REAC-

CIONES

1. OBTENCIÓN DE PRIMERAS MATERIAS.

La síntesis de compuestos con estructura de biciclo [3.3.1] nona-no la hemos iniciado a partir de la ciclohexanona. El primer pr°"diicto que hemos obtenido dentro de esta serie de compuestos, hasido la 2-hidroxi-rriciclo [7.3.1.02-7] tridecan-13-ona (II), y las reac-ciones que estudiaremos posteriormente se han realizado sobre estecetol.

Fara su preparación se ha seguido el camino descrito por S. Ju'lia (1). La condensación de dos moles rio ciclohexanona con un 'll0

de formaldehido, en medio básico conduce a 2.2'-mctilenbisciclolie"xanona (I) y de la cetolización intramolecular de este compuesto ?e

obtiene el cetol (II) indicado.Existe numerosa bibliografía acerca de la 2,2'-mctilenbiciclo'ie

- 415 —

xanona. Coionge (2, 3) y Tilichenko y Vysotskii (4) la obtienencon rendimiento del 05-75 % a partir del trioximetileno.

CH,0

CH3ONa,53<Y0

AcOH-Pirrolidina6 5 %

Variando el método para realizar la condensación a base de-emplear formalina (solución acuosa de formaldehido 35-40 %), he-mos obtenido unos rendimientos del orden del (¡5-70 %. La opera-ción consiste esencialmente en la adición de una mezcla de forma-lina y ciclohexanona sobre potasa alcohólica 4 N, a 100° y con agi-tación intensa. Se realizaron una serie de experiencias que se des-criben en la parte experimental, y variando las condiciones de reac-ción se comprobó cuáles eran las más adecuadas.

La 2,2'-metilenbisciclohexanona es un sólido blanco p. f. 58°. Setrata de una 1,5-dicetona cuyos grupos carbonilos están en la dis-posición estérea adecuada para dar con facilidad una reacción decetol¡zación intramolecular, que nos lleva ya a un compuesto quePosee, el anillo de biciclo [3.3.1] nonano.

E l paso de la dicetona (I) al cetol (II) fue estudiado, tal comohemos indicado anteriormente, por S. Julia (1), que empleó metila-to sódico para realizar la reacción.

Un nuevo método para preparar (II) a partir de (I), y que hasido ya empleado en otros tipos de cetolizaciones (ó), se basa en la"Wización de ácido acético y pirrolidina en cantidades equimolecu-ares y en el seno de éter. Con este método hemos logrado un ren-^miento en cetol del 05 %, ligeramente superior al obtenido por

• 'Julia, pero sobre todo más ventajoso por la limpieza del produc-°- Además, ensayando el método de S. Julia, los rendimientos que

Atuvimos eran d'el orden del 45 %.

- 4 < 6 -

Probablemente el ser más puro el producto bruto cuando se em-plea ácido acético y pirrolidina, se debe a que estos productos sonmenos enérgicos que el metilato sódico, con lo que se disminuye laprobabilidad de formación de productos de polimerización y de ero-ionización de la dicetona.

La 2-hidroxi-triciclo [7.3.1.02-7] tridecan-13-ona es un producto só-lido, de color blanco pf. 178°, semicarbazona pf. 197-8° (etanol).S. Julia da los valores de 170° para el cetol y 200-201° para la semi-carbazona.

No existe duda alguna de que el producto obtenido al emplearmetilato sódico y al emplear ácido acético y pirrolidina es el mismo,ya que los espectros infrarrojo se superponen por completo y elpf. mixto no experimenta depresión.

La evidencia de que la reacción ha transcurrido con formacióndel producto bicíclico, puede obtenerse del estudio de los espectrosinfrarrojo de (I) y (II). En efecto, el espectro de (I) presenta unapequeña espalda a 3390 ctrr1 atribuible r. la pequeña proporción deforma enólica existente en tal compuesto; (II) presenta ya en lamisma región dos bandas, una muy aguda a 3597 cm"1 y otra masancha a 3390 cm"1, ambas debidas al grupo hidroxilo formado enla cetolización. Que el cierre del anillo ha tenido lugar con el nie-tileno contiguo al grupo carbonilo, se comprueba por la desapari-ción en el espectro infrarrojo de (II) de las bandas a 1429 cm"1 descissoring de metileno contiguo a carbonilo, que se observan ciar3'mente en el compuesto (I).

2. REACCIONES REALIZADAS CON 2-niDROxi-TRicict.o [7.3.1.0.2 7] TRl '

DECAN-13-ONA.

Entre las reacciones posibles a realizar sobre el cetol (I), inter

saban particularmente, desde el punto de vista de utilizar la sustacia como modelo para el estudio de los reductodímeros de la pu'e»na, de que se habló anteriormente, las deshidrataciones con y0"0 'con ácido p-toluensulfónico y las deshidrogenaciones con azufrecon platino sobre carbón.

Junto a éstas se han realizado también otras reacciones,como el tratamiento con bromo en tetracloruro de carbono, e»tamiento con ácido clorhidrico y piridina, etc.

El cuadro 1 es un esquema de las reacciones y de los resultadosobtenidos.

C U \ D R O I

HC1—Py Inalterado

resina muy inestable no investigada

inalterado

C0H5CH,

Ac. pTS

CHjOH

Ac. pTS

AcOH

S

220—230° C

mezcla compleja (6 productos)

mezcla compleja (9 productos;

Pt—C

220°

Pt_C

270°

i- deshidratado

oco250a cetol inalterado -j- deshidratado

Rt,

continuación nos ocupamos, en particular, de cada una de ellas.

'• n E LA R E A L ACADEMIA DE CJENCÍAS.—1963. "

- 41» —

A) Tratamiento con ácido clorhídrico y piridina

Ya que en nuestro laboratorio, empleando ácido clorhídrico y pi-ridina, se había logrado la isomerización de algún cetol 1,3 proce-dente de cetolizar dicetonas, se intentó este tratamiento sobre nues-tro producto, a fin de estudiar la posibilidad de obtener algún isó-mero de este compuesto y comparar entonces las deshidratacionesen ambos productos. Téngase en cuenta que caben isómeros en ladisposición sin, anti de los anillos (recuérdense los esteroides) ytambién en la soldadura, de los anillos de seis, y que un posible puen-te de hidrógeno O — H ... O = C puede contribuir a estabilizar unaconstitución. En principio admitiremos como probable la constitu-ción y conformación II a, o sea, con el máximo número de s:llas ycon unión trans de los anillos A y B. Por otra parte, el IR demues-tra que hay puente de hidrógeno. Sobre la conformac'ón, especial-mente del anillo C, volveremos más adelante.

Todos los ensayos condujeron a la recuperación de producto in-alterado, y por otra parte en la bibl:ogrnfía no se cita la existericiade ningún isómero conocido.

B) Reducción con Iiidruro de aluminio y litio

El tratamiento del cetol (II) con hidruro de aluminio y ".itio enf"duce a un diol (III). Esta reacción ha sido estudiada ya por

S. Julia (1).De la reducción del carbonita podrían resultar en principio eos

epímeros, III a y III b.

— 419 —

S. Julia caracteriza un solo diol p. f. 174-175°, en el que suponeuna disposición diaxial para los dos hidroxilos (6). El productoobtenido por nosotros coincide con el descrito por S. Julia, y pre-senta también en el espectro infrarrojo las absorciones debidas ahidroxilo libre (3597 cm"1), liidroxilo asociado intramolecularmente(348i cm~') e hidroxilo asociado intermolecularmente (3289 cm"1)»Como la asociación intramolecular es sólo posible en el >epímero(III a), debe, pues, asignársele esta estructura. (Debemos indicarque en la conformación propuesta por S. Julia el anillo C tieneforma de nave, pero esto no modifica la cuestión de los epímerosde que estamos hablando.)

La investigación por cromatografía en capa fina de ¡as aguas ma-dres de la obtención de (111) indica que existe una pequeña propor-ción de otro compuesto, que posiblemente podría tratarse del epí-mero (III b) ; sin embargo, la proporción e? ta i pequeña que no-logró aislarse como producto definido.

Se llegó, pues, a la conclusión de que la reducción conducía aiepímero (III a), prácticamente puro.

C) Dcshidrafacioncs con yodo

Los tratamientos con yodo del cetol (II) se realizaron en el senode benceno y en el de tolueno.

Del tratamiento con yodo en benceno, a reflujo, se recuperó úni-camente producto inalterado, a pesar de haber prolongado el trata-miento durante ocho horas. En vista de ello, se pensó en repetir laoperación a temperatura más elevada, empleando tolueno como di-so vente. Se obtuvo entonces un aceite amarillento, cuyo espectroinfrarrojo acusaba aún banda de hidroxilo, indicando que la deshi-aratación1 había tenido lugar sólo en parte, ya que daba asimismo-n resultado positivo al ensayo del tetranitrometano.

La cromatografía en capa fina de este aceite indicó que se trata-a de una mezcla compleja de hasta seis sustancias. Se intentó su

SeParación por cromatografía en columna .sin llegar a ningún resul-0 Positivo, por lo que se abandonó su estudio, al no disponer aúnaquellos momentos de un medio de separación adecuado a! pro-^a, tal como la cromatografía en capn fina preparativa, o bien.'a ^formación que podía proporcionar la R. M. N.

— 42Q —

D) Dcshidratacioncs con ácido p-toluensulfónico

El tratamiento con ácido p-toluensulfónico se ha realizado en me-tanol a reflujo y en ácido acético a reflujo.

En el primer caso, se ha obtenido un líquido incoloro de reac-ción positiva al tetranitrometano. La cromatografía en capa f na in-dicó que se trataba, una vez más, de una mezcla compleja de hastanueve sustancias. En la figura 1 se reproduce el resultado de la cro-matografía en capa fina del líquido obtenido.

No se logró tampoco separar estas sustancias por cromatografíaen columna.

Cuando el tratamiento se realiza en el seno de ácido acético, talcomo describe S. Jv\Ua (1), y empleando el ácido p-tolnensulfónícono en cantidad catalítica, sino en una proporción de 1 gr. de ácidopor 1 gr. de producto, se obtiene entonces prácticamente un com-puesto único según indica la cromatografia en capa fina (fig. 2).

En su trabajo, S. Julia indicaba que existía la duda sobre la na-turaleza diterciaria del doble enlace formado en la deshidratadoso sea, que el producto formado fuera (IV) o (IV a).

Si fuera (IV a) el espectro infrarrojo, acusaría las absorcionescaracterísticas de un C-H etilénico. No ocurre así, pues no se obstf"va absorción alguna por encima de los 3000 cni"1, así como tam-poco en la región correspondiente a los bending de los C-H«icos. Se forma, pues, el compuesto (IV) en la deshidratación.cetona no saturada es un líquido amarillento p. eb. 142-145d/13 mu1-

E) Deshidrogenación drt cetol

Sobre el cetol (II) se han realizado ensayos de deshidrogenad311

empleando azufre y platino sobre carbón. También se ha ensayala bromación, esperando que tuviese lugar la introducción de

CROMATOGRAFÍAS EN CAPA FINA

Deshidratacidn del cetolcon ac.p- toluensulfónicoen metano/

Deshidratación del cetolcon ac.p- toluensulfónicoen ac. acético.

Alúmina Merck

Oyente: Benceno -Éter 5V.

Revelador- Sulfato de ceno

Alúmina Merck

Eluyente- Benceno-Éter 57.

Revelador-Sulfato de cerio

Fig. 2.

— 423 —

seguida de una deshidrobromación que aromatizase el producto.Pasemos a estudiar cada uno de los ensayos en particular.

a) Tratamiento con bromo en tetracloruro de carbono.

El cetol reacciona inmediatamente con la solución de bromo entetracloruro de carbono con abundante desprendimiento bromohídri-co; la adición de bromo se ha continuado hasta que no SL- ha obser-vado decoloración. Los productos obtenidos en todos los ensayosrealizados han sido resinas de color amarillento que ennegrecen rá-pidamente al contacto del aire, descomponiéndose. Al no poder aislarproductos definidos de los ensayos empleando bromo, se ha realiza-do el tratamiento con azufre y plaitno sobre carbón.

b) Tratamiento del ectol con azufre.

Los ensayos de deshidrogennción con azufre y platino sobre car-bón han dado lugar a productos distintos, pero relacionados entresí, de tal forma que permiten insinuar un mecanismo por el cualtenga lugar !a rotura del sistema bíciclo y puedan formarse los pro-ductos que resultan. En ambos tratamientos se ha llegado a deriva-dos del pirano.

El tratamiento con azufre se ha realizado a 2."01 durante unasdos horas y se ha obtenido:

— un sólido blanco C13H10O, pf. 101-102° del estudio de cuyo es-pectro infrarrojo y constantes físicas se dedujo que debía tra-tarse probablemente de xanteno (V), y

— un aceite amarillo en pequeña cantidad, cuya cromatografía encapa fina indicó que era una mezcla de varios productos: elespectro infrarrojo parecía indicar la preponderancia de unfenol.

- 423 —

A fin de confirmar las suposiciones anteriores y de disponer deuna muestra de referencia, «e obtuvo xanteno por síntesis a partirde salicilato de fenilo (VI), cuya destilación (7) da xsntona (VII),que reducida con liidruro de aluminio y litio (8) se transforma en elproducto bu.-cado (Y). Este es idéntico al producto obtenido en ladeshidrogenado:! del cetol: el pí. de mixto no experimenta de-presión y los espectros infrarrojos se superponen exactamente.

c) Tratamiento de! ectol en platino sobre carbón.

El tratamiento con catalizador de platino sobre carbón se ha rea-lizado a 220° y a 2fiO-2T(l° en ambas experiencias, calentando duran-te unas cinco horas.

En el primer ensayo se han podido aislar tres productos:

— Un sólido blanco CnH,6O pf. 78", de olor mentolado, que seha identificado como 1, 2, 3, 4, 4 a, 9 a hexahidroxanteno(VIII) (*) por su espectro infrarrojo y sus constantes físicas,de acuerdo con la bibliografía.

~- Un aceite incoloro con reacción positiva al tetranitrometanoy cuyo espectro infrarrojo acusa presencia de grupo carboniloy ausencia de hidroxilo y fenilo. Se tratará, pues, de un deshi-dratado del cetol.

~— Un aceite amarillo obtenido en pequeña cantidad, mezcla deproductos y cuyo espectro infrarrojo indica la presencia dehidroxilo fenólico.

tt el ensayo realizado a temperatura más elevada se ha obteni-u " aceite amarillento, del que se ha podido aislar también, en for-

p a , d e a c e i te de iigero color amarillo, el 2-hidroxi-difeni:metano (IX).c ¡carnente éste ha sido el producto formado en mayor propor-> no habiendo sido posible aislar otro compuesto, debido a los

J°s rendimientos obtenidos en todas estas reacciones.

1 N u m "ac ión según Ring. Index. I. mim. .Ti

La caracterización de este fenol se ha realizado por un espectroinfrarrojo y preparando su 3,5-dinitro-benzoato, derivado conocidoya en la bibliografía (9).

En vista de las trasposiciones que tenían lugar en los ensayos dedeshidrogenación realizados en eí cetol, hemos creído convenientecalentar el cetol solo, o sea, sin la presencia de agente desridroge-nante, a 250-2G00 durante cuatro-cinco horas. Del calentamiento seha recuperado una mezcla de cetol inalterado y de un deshidratadodel cetol, probablemente (IV), atendiendo a la similitud de sus es-pectros infrarrojos.

Los posibles intermedios para explicar la formación de deriva-dos del pirano por deshidrogenación del ceto! (II), podrían for-marse por el siguiente proceso :

Es conocido ya que las cetonas cíclicas de anillos de seis miem-bros pasan a fenoles al aromatizarse. Por otra parte, apoyan e s t e

mecanismo los trabajos realizados por Elagína y Zelinsky (10), ^obtienen (XI) al tratar (X) con platino sobre carbón a 2")0o.

- 4 2 5 —

Asimismo, la deshidrogenación de la cetona (XII) a 1,9-benzo-xanteno (XIII) con paladio sobre carbón realizada por Orchin ycolaboradores (11), y el hecho de que el probable intermedio (XIV)era también convertido en (XIII) al tratarlo con paladio sobre car-gón, dan una evidencia lógica al mecanismo propuesto anterior-mente.

£-1 mecanismo no explica la formación de hexahidroxanteno, quepuede tener lugar, sin embargo, a partir de alguno de los productosintermedios por una reacción lateral.

III. PREPARACIÓN* Y ESTUDIO DE OTROS COMPUESTOS COX

ESTRUCTURA DE BICICLO [3.3 .1] XOXANO

¿-n este capítulo se describe la síntesis de otra serie de compues-tos derivados del biciclo [3.3.1] nonano. Como producto inicial dea sene, se ha partido del 9-oxo-biciclo [3.3.1] non-3-en-l-carbo\-ila-° de etilo (XVIII), cetoéster descrito ya por Cope (13). Para ob-

er este cetoéster se ha estudiado un camino que supone la obten-e n a m ' n a s c o m o productos intermedios; al no obtener resul-

s satisfactorios por dicho método, se ha empleado el del propiotope.

e e s te producto, se ha repetido una serie de reacciones des-c er> la bibliografía y posteriormente se ha realizado un estudio

aiar l c u l a r del ácido O-hidroxi-biciclo [3.3.1 ] nonano-1-carboxílico y de_ °s derivados «uyos no conocidos, cuvas reacciones parecían ser

an°malas.

Se han obtenido también, a partir del mismo o.xoéster, dos seriesde alcoholes homoalilicos, todos ellos productos nuevos, en los quese realiza un estudio de asignación de configuración sin, anti porespectrofotometría infrarroja y resonancia magnética anic'eir.

1. PREPARACIÓN- TIE 0-OXO-BICICLO [3.3.1] XOX-3-EN-1-CARBOXILATO DE

ETILO.

Teniendo en cuenta los trabajos realizados por Stork (1-í), en losque por condensación de la enamina pirrolidtnica de la cic'.ohexano-na con acroleína obtenía derivados del biciclo [3.3.1]nonano.. asícomo los trabajos análogos de Foote y Woodvvard (lií), que partíande la enamina piperidínica de la ciclohexanona, intentamos realizarla síntesis del 9-oxo-biciclo [3.3.1] noti-3-en-l-carboxihto de etilo( X V I I I ) por un camino semejante.

Obtuvimos así, por el método habitual (16), la enamina de la p>-rrolidina y el 2-oxo-ciclohexanocarboxilato de etilo (XV) , prepara-do a su vez a partir de c idohexanona y oxalato de etilo en mediobásico.

Corrientemente las enaminas so i líquidos aceitosos poco esta-bles. En nuestro caso, la enamina obtenida fue un sólido cristalinopf. 55" que es estab.e durante varios clíaa, si se mantiene a 0o e n 'a

nevera.

Respecto a la formación de la enamina, habían dos dos posibi-lidades : el producto f o n m d o podía ser X V I o X V I I .

O0—C

x\,r

COOEt COOEt

xvn xvm

Puesto que el oxoéster XV existe en gran proporción ¿n

forma enólica, según se deduce de su espectro infrarrojo, en el Q

— 427 -

destaca una intensa banda a 1618 cm~l, que Leonard (29) atribuyeal doble enlace enólico, es lógico suponer que la enamina formadasea XVI, y así ocurre en la realidad, ya que el compuesto da en el

ultravioleta la absorción característica de una conjugación del tipoque se indica en (A) y que es de esperar en este compuesto.

^ C3H7

OEt

-Xm4x = 302 mp ) . m i x - v

(A) (B)

Una sustancia análoga, la enamina (B), presenta X,nai = 308según indica Ir. bibliografía (17).

Sin embargo, el método de alkilación por enaminas se empleacomo método especifico para introducir sustituyentes en la posi-ción a' de ciclobexanonas a sustituidas ; esto es debido a que cuan-do existe un sustihiyente R, la enamina formada es siempre el isó-

O HN<)

m e r° con etileno trisustituido (C), debido a que el grupo R ofrecelevado impedimento estéreo al anillo de pirrolidina para quea n situarse ambos en un mismo plano. Así, pues, las enami-

s forniadr.s son íen general del tipo indicado en (C); inclusouo R — CBH. a pesar de la conjugación que podría tener lu-estribilizando la molécula, no se forma la enamina con el dob'e

a c e tetrasnstituido, sino el otro isómero, ya que los productos

- 42» -

no presentan la absorción en el ultravioleta para este tipo de con-jugación (18).

Existen algunos ejemplos en la bibliografía,- en que la formaciónde enaminas puede transcurrir con un cierto predominio del isóme-ro con el etileno tetrasustituido (19), pero son muy escasos, Ennuestro producto, a pesar del gran impedimento que puede produ-cir el grupo carbetoxilo, la enamina formada es exclusivamente elisómero tetrasustituido, siendo otro ejemplo de los pocos que se des-criben en la bibliografía.

Veamos ahora en las fórmulas que se detallan a continuación, cuáles el mecanismo por el que transcurre la alkilación de las enaminaspor grupos electrófilos no saturados.

pH

RCH=CH-X CH.<5

Si este mecanismo lo aplicamos a nuestra enamina, veremos que

la reacción no puede progresar, debido a la tetrasustitución del do-ble enlace.

O-*< CH-X

COOEB R

Si la enamina formada fuese el isómero trisustituido, la alkia

ción podría transcurrir como hemos indicado, pero ello no es psible en la enamina tetrasustituida que parece ser la nuestra. Y. e

efecto, no la hemos logrado.

No habiendo obtenido, pues, resultados positivos en este cam"1

para obtener el oxoéster (XVIII), hemos pasado al método

— 429 —

Cope (13), que parece proporcionar rendimientos bastante acep-tables.

Cope parte también del 2-oxo-ciclohexano-carboxilato de etilo, elcual puede condensarse en medio básico con acroleina, obteniéndoseel [5-{l-carbetoxi-2-oxo)-ciclohexil-propionaldehido (XIX)

0

|CH,-CH,-CHO

COQEt

(yy)

Este aldehido, tratado con ácido sulfúrico concentrado, experi-menta una condensación aldólica intramolecular y, la deshidratacióncorrespondiente, dando lugar al 9-oxo-biciclo [3.3.1] non-3-en-l-carbo-xilato de etilo (XVIII), que posee ya la estructura deseada.

A partir de este oxoéster, hemos repetido una serie ya descritapor Cope (13), que se indica a continuación:

COOEl COOH

(XX) (XH)

¿a 13 Te L^]i\^

COOH Br

(XXII) (xm)

¿n la preparación de los productos de la seria, no ha habido1'cultades, excepto en la descarboxilación del ácido (XXII), por

reacción de Hunsdiecker, en la que es preciso tener un cuidadoPecial por la gran sensibilidad de la reacción a las trazas de hu-

aJ'; sin embargo, an intentar preparar algunos derivados noperitos del hidroxiácido (XXI), hemos observado que la benzoi-

1011 Parecía transcurrir anormalmente, por lo que hemos reali-,° u n estudio a fondo de esta reacción, que detallaremos en el

proximo apartado.

— 43° —

2. ESTUDIO DE ALGUNOS DERIVADOS DEL ÁCIDO 9-HIDROXI-BICICLO

[ 3 . 3 . 1 ] NONANO-1-CABBOXÍLICO.

Durante el estudio del ácido 9-hidroxi-biciclo [3.3.1] nonano-1-carboxílico se prepararon el derivado rcetüado (XXIX), el metiléster (XXIV) que: resultó ser líquido, y eí derivado benzoilado deeste metil éster (XXV) (ver cuadro 2).

Al intentar preparar el derivado benzoilado del hidroxiácido, seobtuvo un producto cristalino pf. 101°, cuyas propiedades no pare-cían corresponder a las del supuesto benzoüderivado y cuyo análisiselemental indicaba la fórmula C^tí^O.. Un es.udio detallado de susespectros infrarrojo y de resonancia magnética nuclear conduce a lassiguientes conclusiones:

Espectro infrarrojo.

— Ausencia de absorción carboxílica.— Absorciones carbonílicas a 1799 era"1 y 1730 cirr1 atribuibles a

la presencia de la agrupación anhídrido.

— Absorciones carbonílicas a 1718 cni"1 atribuibles al benzoiléster.

— Absorciones a l i t ó cm"1, característica de grupo anhídrido.

— Absorciones aromáticas del grupo benzoilo.

Por el estudio, pues, de] infrarrojo y por el resultado del análi-sis elemental, se puede proponer como fórmula para este compues-to la de un éster-anhídrido (XXVI): !a benzoilación ha tenido lu-

OCOCJI, Y_Z_/ococeiiJ

COOCOC.H, COOH

(XXVI) (XWll)

gar en el carboxilo y en el hidroxilo. En la li teratura existen ) 3

precedentes de que las acilaciones con piridina pueden dan lugarla formación de anhídridos cuando se emplea un exceso de reac-tivo (20).

— 43i —

La evidencia definitiva para la estructura (XXVI) la aporta elespectro de RMN. En él se observan dos multipletes centrados aÍ = 1.9ií y T = 2,55 de los hidrógenos aromáticos, un doblete at = 4,10 y una ancha absorción metilénica centrada a T = 7,95 ;la relación entre las áreas de estas bandas, obtenida por integra-ción, es la fjue se indica en la tabla I.

T A B L A t

1,95 ,

2,55 ,

4,40..

7,95

V A L O R E S tRelación

éntrelas áieas

4

. . . 6

1

13

Existen, pues, diez hidrógenos aromáticos que corresponden a'os dos grupos benzoilo, un hidrógeno muy desblindado y escindió-en doblete, que se identifica como el hidrógeno puente, y trece hi-drógenos de tipo alicílico. El multiplete aromático que aparece acampo inferior se atribuye a los hidrógenos orto de los dos gruposkenzoüo presentes.

El espectro de RMN confirma, pues, plenamente, la estructura(XXVI), Asimismo, de la saponificación de este compuesto se hanPodido aislar ácido benzoico, el hidroxiácido y el ácido benzoilado(XXVII).

^e ha realizado posteriormente la benzoilación empleando canti-* es equimoleculares de hidroxiácido y cloruro de benzoilo, obte-

m e n d o entonces el derivado benzoilado del hidroxiácido (XXVII),como se esperaba, resultando idéntico al producto obtenido en la

saponificación de (XXVI).e °uservó que el calentamiento del derivado dibenzoilado (XXVI)metanol a refhíjo durante una media hora y dejando reposar la

ucion, se obtenía uno producto cristalino p. f. 158°, cuyo espectro, j " r r o j o era muy análogo al del éster-anhídrido (XXVI). Ya que

* O poseía la estructura de un anhídrido, era de esperar quee lugar la metanolisis del grupo snhídrido y se formase una

. — 432 -

mezcla de ácido 9-benzoiloxi-biciclo [3.3.1] nonano-l-carboxílico; eléster metílico de este ácido benzoilado, ácido benzoico y benzoatode metilo. En un tratamiento con metanol colentando a reflujo du-rante tres horas, se pudieron caracterizar como productos de la reac-ción los dos primeros.

Repitiendo el tratamiento de una forma más suave, calentandodurante media hora, se obtuvo de nuevo el producto de p. f. 158°.El análisis elemental de este compuesto conducía a una fórmulaCJ4H,kO, (XXVIII).

Realizando un estudio comparativo entre los espectros infrarro-jos de (XXVI), (XXVII) y (XXVIII), se. observa que, al igual que(XXVI), (XXVIIII) presenta las bandas características de la agru-pación anhídrido a 1808 crn"1, 1730 cm'1 y 1136 cnr1, las bandas debenzoil éster a 17.12 cm~\ así como las bandas aromáticas corres-pondientes Parece, pues, que el compuesto es un anhídrido; sinembargo, la fórmula molecular obtenida del análisis elemental sólose explica suponiendo una especie de dimerización en la molécula.La conclusión a que se llega es que la fórmula más probable delcompuesto debe ser (XXVIII), o sea, el anhídrido del ácido 9-ben-zoiloxi-biciclo [3.3.1] ncnano-1-carboxílico, pues cumple perfectamen-te con todos los resultados obtenidos.

Una vez más el espectro de RMN ha permitido obtener la con-firmación definitiva. Si exceptuamos la presencia del protón carbo-xílico, existe una analogía completa entre los espectros de (XXVII)y (XXVIII), lo que indica ya que debe tratarse de dos sustanciascon gran semejanza estructural.

La formación de (XXVIII) se explica como una reacción de des-proporción de un anhídrido mixto.

Ciertamente cabría todavía una prueba química, la de hervir{XXVIII) con alcohol, pero no pudimos realizarla, por la poca can-tidad que se obtuvo de (XXVIII), juntamente con su formacióneventual.

En el cuadro 2 se describe de una forma esquemática toda la se-rie de reacciones realizadas con el ácido 9-hidroxi-biciclo [3.3.1] n°*nano-1-carboxílico.

— +33 —

CDADRO 2

esc:KCN

0CQGH3

COOCH,

COOH

C0_

• A COHOLES HGMOAÍJUCOS DERIVADOS DEL RIBICLO [3.3,1]3-EN-l-CAKBOXlLATO DE ETILO.

L-a reducción del oxoéster (XVIII) con hidruro de aluminio yltl° c°nduce a una mezcla de dioles epimeros (XXX) y (XXXI),

podemos denominar sin y ««íf, respectivamente, según que el

W REAL ACADEMIA DE CIENCMS.—-1988. 28

— 434 —

grupo hidroxilo st; halle dirigido hacia la parte de la molécula queposee el doble enlace, o bien hacia la parte contraria.

S I N - A N T I -

Se ha obtenido )a mezcla de los dos epímeros, en la que el epí-mero anti p. f. 74-75" existe en mucha mayor proporción que elepímero sin p. f. 97°. La separación de ambos se ha realizado porcristalización fraccionada y cromatografía. La asignación de lasconfiguraciones aquí empleadas se efectúa en la sección 5 de estemismo capítulo.

.. Por hidrogenación catalítica de la mezcla de ambos, se ha obte-nido el diol saturado (XXXIV) p. f. 97". En el cuadro 3 puede versetoda la secuencia de reacciones realizada.

En cada uno de los epímeros (XXX) y (XXXI) se pensó reali-zar la reducción total del grupo hidroximetilo a grupo metilo, a 'in

de obtener los alcoholes homoalílicos correspondientes.Se trató la mezcla de dioles con cloruro de tosilo y piridina en

las condiciones descritas por Martin (21), obteniéndose una mezclade derivados monotosilados, de la cual se separaron los tosilados epí-meros por cromatografía en sílica gel. Ambos se obtuvieron en f°r'ma de aceite incoloro no cristalizable.

For reducción del derivado tosilado anti con hidruro de Al y L>>se ha obtenido el alcohol anti (XXXIII) p. f. 26-27° acompañad"de otro producto, un hidrocarburo cuyo análisis elemental corres-ponde a la fórmula CIOH20. Del estudio del espectro infrarrojo yde RMN de este compuesto parece deducirse la presencia de d°s

grupos metilo ; la fórmula molecular C10H20 correspondería, Pues>

a un compuesto derivado de C8HI6. Por otra parte, no da reacciónpositiva si tetranitrometano, ni los espectros indican presencia de

— 435 —

C U A D R O 3

CDOEt

Pf.50-r

Cw,

CHtOHHüPtO,

zzmPf. 97

3¿-DNB Pf.137'

CHtOH

PÍ7Í-75-5'

Lit}.

Al

Pf26-?'

Pf 97'

22Z"

\CtTs\pt cromatografía

CHjOTs

Liq.

A¡H<L>

Ch}

Pf 23-7T

I Ni; PtOi

OH Pf 37-f

v.vyv

hidrógenos etilénicos, por lo que es de esperar que se trate de uncompuesto monocíclico. Se ha supuesto que sea 1,5-dimetil-ciclo-octano (XXXVI).

CH,

(EDCVI)

Se explicaría su formación por el empleo de un exceso elevadohe hidruro de aluminio y litio, que pudo producir una reduccióntotal del sistema de biciclo [3.3.1] nonano.

4. ISÓMEROS DEBIDOS A LA POSICIÓN DEL DOBLE ENLACE.

En una publicación reciente, Colvin y Parker (22) indican queen la ciclación de p-(l-carbetoxi-2-oxo)-ciclohexil-propionaldehido( X I X ) a un oxoéster ( X V I I I ) , siguiendo el método empleado porCope, no se forma únicamente el producto ( X V I I I ) , sino que "e'bido al hecho de que la reacción se realiza en un medio fuertemente

Or?H_COOEt COOLT COOEl

(xix) (xvm) (XVIIU)

ácido, el doble enlace puede protonizarsc teniendo lugar un corri-miento de este doble erilace a la posición contigua, obteniéndose ecompuesto isómero indicado en (XVIII a). La proporción que se

forma de este producto está en función del tiempo que la mezca

de reacción se somete al tratamiento con ácido sulfúrico. Cuandeste tiempo es de cuatro horas, la relación entre (XVlH) i

— 437 —

(XVIII a) formados es 4,7. : 1. Cuando se deja una muestra de(XVIII) en presencia de ácido sulfúrico durante toda la noche, tie-ne lugar la isomerización a (XVIIII a), obteniéndose una relaciónde 1,2 : 1 entre ambos isómeros. Estos autores logran separar am-bos isómeros por cromatografía en capa fina. Para (XVIII) ob-tienen un p. f. 4545,5", y para (XVIII. a) p. f. 58,5-59,5°. El valordado por Cope (13) para (XV1I1) es de 48,5-49,5° C; es de supo-ner que el producto obtenido por Cope sea una mezcla de ambosisómeros.

En nuestro caso el producto que hemos obtenido presenta unp. f. muy cortado de 50-51° C, pero realizando la cromatografía encapa fina, se puede comprobar que también es una mezcla de los dosisómeros. La cromatografía de gases indica que la proporción deambos isómeros es de 6/4.

El hecho de haber partido de este producto, implica que todoslos epímeros que hemos logrado separar llevan una cierta propor-ción del isómero con el doble enlace en la posición contigua. Su pre-sencia ya era supuesta. Que esto es así lo demuestra, por ejemplo,e" nuestro caso el que los espectros de RMN de los alcoholes(XXXII) y (XXXIII) presenten una banda aguda atribuible a unmetilo y muy próxima (3 cps) a la del metilo de estos alcoholes.

La cromatografía de gases del alcohol anti (XXXIII) demuestraque para este compuesto la proporción de isómero A~2'3 es del 12 %.^n las figuras 3, 4 y 5 se indican los cromatogramas del oxoésterY del alcohol (XXXIII). ;

Para poder aislar el epímero anti (XXXIII) puro intentamos se-Parar el alcohol de su isómero A2'3 por cristalización fraccionada deos 3,5-dinitrobenzoatos; sin embargo, nc logró obtenerse ningunaracción pura. El control se llevó por RMN, basándose en la presen-

Cla de la banda de metilo del otro isómero. Se intentó entonces lareparación de los 3,5 dinitrobenzoatos por la formación de comple-jos con el naftaleno, no obteniéndose tampoco ningún resultado po-

vo- Los intentos realizados para separar los alcoholes por croma-ografía en capa fina tampoco tuvieron éxito. . .

Asi, pues, los dioles epímeros (XXX) y (XXXI) se han obteni-0 con una cierta proporción del isómero con el doble enlace en Ja

Posición contigua; lo mismo para los alcoholes (XXXII) y (XXXIII).

El monoalcohol (XXXV) y el dialcohol saturado (XXXIV) alAparecer el doble enlace por hidrogenación catalítica, son puros.

- 438 -

CROMATOGRAFÍAS DEL PRODUCTO-OBTENIDO POR CICLACION

Del B-( 1- carbetoxi-2- oxo) ciclohexil- propionaldehido

Cromatografía en capafina.

Cromatografía de gases

Columna de PolietilenglicolTemperatura columna 195'

Kieseígel H Merck

Eluyente: Hexano - Acétalo de etilo 40 •/•

Revelador:Sulfato de ceno

Fig. 3 Fig. 4.

— 439 —

Cromatografía de gases del 1 -metil- bicich [3.3.1] non-3-en-9-o!

mostrando la pequeña proporción de isómero con el doble enlace en C,

Columna de polietiten<jlico(

Temperatura de la columna 135'

FÍR. 5.

— 44° —

5. IDENTIFICACIÓN DE LOS EPÍMEKOS sin. aiiíi DEL I-HIDROXIMETH-

BICICLO [3.3.1] NOX-3-EX-9-OI. Y DEL l-METII.-BICICLO [3.3.1]XON-3-EN-9-OL.

En la sección anterior se ha indicado Ja separación de los epí-mercs sin y anti del diol y del alcohol nc saturados, señalando quetodos ellos llevan una cierta proporción de isómero con el dobleenlace en la posición contigua (isómeros de fórmula A).

A efectos de asignación de la configuración sin o anti al hidro-xilo, es importante señalar que la variación de posición del dobleenlace de C3 a C3 no tiene influencia apreciable, de modo que enlos dos productos separados, a pesar de que uno estará formadopor los dos epímeros sin y el otro por dos epímeros anti, el pro-blema queda reducido a la caracterización de los epímeros como sise tratase de productos puros. En el momento adecuado ya indica-remos qué influencias pueden atribuirse a la presencia del otroisómero.

Según indican las fórmulas conformacionales, en el epímero swes de esperar la presencia de un enlace ic entre el hidrógeno hi-droxílico y el doble enlace. No puede ocurrir así en el epímero

S I N - ANTI-

anti. Realizando el espectro infrarrojo del epímero sin a distintasdiluciones, debe observarse la presencia de bandas debidas a hidr°'

— 441 —

xilo libre, hidroxilo --asociado intramolecularmente (OH -> K) y dehidroxilo asociado intermolecularmente. En el epímero ant¡ se ob-servará únicamente el hidroxilo libre y el asociado intermolecular-mente.

Los dioles no eran los compuestos adecuados para realizar lacaracterización mediante los espectros infrarrojos; así, en cambio,son apropiados los monoalcoholes (XXXII) y (XXXIII), cuya re-lación genética con aquélla hemos establecido en la sección anterior.

El espectro infrarrojo del alcohol de p. f. 23-27° procedente deldiol que se obtiene en menor cantidad, presenta las siguientes ab-sorciones hidroxílicas:

3448 crrr1 que desaparece con la dilución: hidroxilo asociado inter-molecularmente.

3559 crrr1 que se mantiene al diluir: hidroxilo asociado intramo-lecularmente.

El alcohol de p. f. 2G-270 presenta, a su vez, las siguientes ab-sociones:

"472 crrr1 que desaparece con la dilución: hidroxilo asociado in-termolecularmente.

3610 crrr1 hidroxilo libre.

De ello se deduce que el producto de p. f. 23-27° será el epímerosin y qUe el producto de p. f. 26-27' será el epímero anti.

Trasladando estas deducciones a los dioles, el diol p. f. 74-75 5o

sera el epímero anti, y el diol p. f. 9710 será el epímero sin.

Eglinton, Martin y Parker (23) utilizan el mismo procedimientoPara realizar asignaciones de epímeros en compuestos semejantesdentro de la serie de derivados de biciclo [3.3.1] nonano.

Además del empleo de los espectros infrarrojo a distintas dilu-lones para realizar la asignación de configuración sin o anti a es-os compuestos, se ha pensado que tal asignación podría realizarseambién a partir del estudio, comparativo de los espectros R M N d e

s dioles epímeros y del diol saturado y de los alcoholes epímeros;y del alcohol saturado.

S-s bases teóricas para realizar este estudio se apoyan en la exis-t a de iiiia serie de factores estructurales que pueden provocar

— 442 —

un desplazamiento en las bandas de los espectros de RMN, de modoque un hidrógeno que normalmente debería aparecer en una posi-ción determinada, pueda hallarse desplazado de tal posición. Unode estos factores causantes de desplazamientos es la anisotropia mag-nética de los enlaces.

Los electrones en sustancias que están situadas en un campomagnético tienen tendencia a circular en una dirección tal, que elcampo magnético generado por su movimiento se opone al campomagnético aplicado. Si los electrones pueden circular más libremen-te alrededor de un eje que de otro, se dice que la sustailcia poneuna anisotropia de susceptibilidad diamagnética. Los efectos espa-ciales de los grupos funcionales son un resultado directo de estaanisotropia. Podríamos, pues, definir este efecto como una accióntransmitida a través del espacio, provocada por la densidad electró-nica que existe alrededor de un enlace y que actúa sobre los hidró-genos que se hallan dentro de la zonade acción, contribuyendo aun shielding (efecto de protección o pantalla) positivo o negativopara estos protones, que hace que aparezcan en una posición decampo mayor o menor, respectivamente.

Fig. 6.

La zona de acción para el caso del doble enlace viene represen-tada por dos conos, cuyo vértice común se halla en el centro de gra-vedad del doble enlace y cuya base es paralela al plano que formanlos enlaces. La figura muestra este efecto. Los protones que a cau-sa de su disposición espacial caen en el interior del cono tendránun shielding positivo y, a su vez, los que caen dentro de la zona de

acción, pero exterior al cono, lo tendrán negativo.

— 443 —

Considérese ahora la molécula (a) y el par de epímeros (.b) y (t),cuyas conformaciones indicamos también.

y>R(a)

(b)

¡R

En el espectro de RMN de (a), el hidrógeno aparecerá en unaposición determinada. En (b) este hidrógeno se halla próximo aldoble enlace, y en (c) la influencia del doble enlace sobre el hidró-&eno e.« prácticamente nula.

k» hidrógeno Hb cae, pues, dentro de la zona de acción del do-e enlace y puede hallarse influenciado por él. En (c), el hidrógeno

hallará sometido prácticamente a los mismos efectos que en (a),P°r tanto aparecerá en una posición muy próxima a Ha.

U e todo ello se deduce que en los espectros de RMN de iosapuestos saturados y de los epímeros sin, los hidrógenos situados

a s posiciones puente darán valores muy semejantes, mientras^ e en los epímeros anti puede hallarse un desplazamiento aprecia-

e respecto al compuesto saturado (figs. 7, 8, 9).

— 444 —

ABSORCIONES DEL HIDROGENO PUENTE EN LOS ESPEC-

TROS DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR.

Valores x 6.5 7 7t5

Fig. 7.

CH,

—I—l—i I—i—L_i ' * i l \

Valores T. 6.5

l ' í i í . S.

7.5

CH}

1 • ' • t i i i

Valores Z 6.5 7; ..7 5-

Fig. 9.

H

OH

CH.

- 445 —

En ]a tabla 2 se dan los valores hallados para el hidrógeno puente.

T A B L A 2

C O M P U R S T O

Diol saturado pf. 97° (XXXIV)

Diol no saturado pf. 97° (XXX)

Diol no saturado pl. 74-75° (XXXI)

Alcohol saturado pf. 37-38° (XXXV)

Alcohol no saturado pf. 26-27* (XXXIII) ."'.

Alcohol no saturado pf. 23-27° (XXXII)

Valores x

6,30

6,bO

6,05

6,60

6,35

6,65

Los resultados obtenidos nos indican que existe un desplazamien-to claro respecto al compuesto saturado en el diol de p. f. 74-75° yel alcohol p. f. 26-27°. Estos compuestos deberán ser los epímerosanti.

Sin embargo, construyendo los modelos moleculares y calculan-do en una forma aproximada sobre los mismos las distancias entree ' hidrógeno puente y los carbonos etilénicos y los ángulos que for-man estas distancias con el plano perpendicular al doble enlace, sellega a la conclusión de que el doble enlace prácticamente no ejerceefecto alguno sobre el protón en cuestión, pues la posición de éstecae aproximadamente en la zona de cambio de signo del cono deacción.

Puesto que los resultados a que se llega con respecto a la iden-tificación de los epímeros son los mismos tanto por espectroscopiainfrarroja como por resonancia magnética nuclear, hemos de con-cluir que en el epímero anti se ejerce sobre el hidrógeno puente unefecto anisotrópico por parte de los enlacs sencillos carbono-carbo-110 o carbono hidrógeno, que hace que su posición aparezca a campoltlenor que en el caso del compuesto sin y del compuesto saturado.

— 446 —

IV. ESTUDIO CONFORMACIONAL DEL SISTEMA DE BICICLO [3.3.1]

NONAÑO

Los modelos moleculares del sistema de biciclo [3.3.1] nonanomuestran la posibilidad de varias interacciones entre hidrógenos3 se-gún sean las conformaciones de dos anillos de ciclohexano: doblesilla (a), silla nave (B) y doble nave (C)

D

Eliel (24) supone como conformación más estable la de silla-naveindicada en (B), razonando que una conformación en doble silla (A)daría lugar a elevadas interacciones entre los hidrógenos axialescon C, y C7, desestabilizando la conformación.

Basándose en el hecho de que los espectros infrarrojos de cier-tos derivados del biciclo [3.3.1] nonano presentan una banda de ab-sorción imetilénicía anormalmente elevadas, Martin y Parker (25)suponen que tales absorciones son debidas precisamente a las inter-acciones entre los hidrógenos C3 y C7, y proponen como conforma-ción más estable la de doble silla, pero algo más abierta (D).

Los mismos autores realizan el estudio estructural por rayos X,del p-bromo-bencenosulfonato primario del l-hidroximetil-i>metil-bi-ciclo [3.3.1] nonano-9-ol, y llegan a la conclusión de que los dosanillos adoptan la conformación de silla, pero desviada de su mo-delo corriente, de forma que los ángulos de valencia de los átomosde carbono 2, 3, i, 6, 7 y 8 promedian 114°, valor significativamentemayor que el tetrahédrico, indicando un achatamiento de los ani-llos. Por otra parte, la distancia C3 — C7 es de 3,05 A, mientrasque si ambos anillos de ciclohexano adoptaran la conformación sillaordinaria con ángulos tetrahédricos, esta distancia sería de 2,52 A.

Asimismo, Laszlo (26), por estudio de diagramas de fase y dia-gramas de rayos X de mezclas binarias de biciclo [3.31] nonano y

— 447 —

adamantano, indica que la conformación del biciclo [3.3.1]' nonanoes en doble silla ligeramente distorsionada.

Recientemente, en un nuevo trabajo, Martin y Parker (27) mues-tran que en el caso de la existencia1 de un grupo hidroxílo endo enC3 o en C7 la conformación que se presenta es ya la de silla-nave,por las grandes interacciones a que da lugar el grupo hidroxilo.Así, para el compuesto endo (dimetilado en 1 y 5), la conformaciónpreferida sería (E) y no (F).

En el caso del compuesto exo, la conformación más estable si-gue siendo, según los mismos autores, la de doble silla.

Trasladando todos estos trabajos al estudio de nuestros produc-tos, hallamos una serie de correlaciones que apoyan por completoios trabajos de Martin y Parker.

Se ha indicado ya que Martin y Parker encuentran en los es-pectros infrarrojos unas absorciones metilénicas anormalmente ele-vadas, aproximadamente a-2990 cnr1 y 1490 cm~\ que atribuyena los metilenos en C3 y CT. Cuando se introduce un doble enlaceen uno de estos carbonos, desaparecen tales absorciones, debido a^ e uno de los anillos adopta una disposición casi plana en estecarbono y no hay ya posibilidad de interacción.

H

H

H H Ií H

e ^ar i obtenido los espectros infrarrojos de la serie de com-l e s t o s ^e la tabla 3. Se observa claramente que los compuestos-

presentan doble enlace en C3 no dan absorciones anormales,

— 44» —

mientras las tienen los compuestos saturados. Todos estos datosexperimentales constituyen una nueva comprobación de los trabajos de Martin y Parker y evidencian la conformación de doble sillapara el sistema de biciclo [3.3.1] nonano.

Para los otros compuestos con estructura de biciclo [3.3.1] no-nano, que también hemos estudiado, Julia (6) propone una confor-mación con los anillos a y b silla y el anillo c nave.

No es de suponer que la introducción de un anillo de ciclohexa-no en la posición 2,3 del sistema de biciclo [3.3.1] nonano haga va-riar la conformación del sistema.

Aplicando el mismo estudio de espectros infrarrojos a estos com-puestos, se observan las absorciones metilénicas que indica latabla 4.

La introducción de un doble enlace hace desaparecer estas ab-sorciones anormales, que en la conformación supuesta por Julia notendrían que aparecer. Es lógico, pues, suponer que estos com-puestos presentan también una conformación en triple silla.

— 449 —

T A B L A 3

C O M P U E S T O ve—H cm ! 8 C _ Q om 1 liisolvente

COOEl

I

COOH

COOCH,

R = H

R = COCH3

R = COC6H.

R = H

R = COC.H.

o;

COOH

2Í170

2976

2976

2970

297G

2985

2970

2970

14S0

14S6

1488

1486

1488

1493

1484

1488

1486

C 1 4

ci4

ci4

ci4

Cl

' C E LA REAL ACADEMIA DE CIENCIAS.—MCS.

- 45° —

T A B L A 3 (continuación)

C O M P U E S T O

CH.0H

mjrn

(H.OH

H4OH)

H0~>

/CH,

/

-H

-OH

-H

OH

> C — H c m X 8c — H 0 1 0 " " ' 1 Diiolvínli

ci4c

Cl.C

2976 1486

cíe

2976 1486

* El guión indica que el compuesto no presenta dichas absorciones anorma|eS'

—-451 —

T A B L A 4

C O M P U E S T O v c _ H cm * 5 C _ H cm * Disolvente

2S)fiO (espalda) 1471

2!K!0 (espalda) 1471

El guión indica que el compuesto no presenta estas absorcionesanormales.

— 452 —

ESPECTROS

- 453 —

- 454 —

w

qsc:•NI .

S

CIYH 1000 900"~

i

q2&&

CM-1 1000 900 800 7c.

T<M

l ^

- 455 -

m

wrvnJ "Wv *V*«*vV,*.

/v• "•vVf*

i/

y ^—,— v .

- 456 -

1700

— 457 —

JOO 90Q KM 700T1"

6 2

- 458 -

í

u 6./

CSC

rr

- 459 —

PARTE EXPERIMENTAL

I. PREPARACIÓN Y REACCIONES REALIZADAS CO.\T COMPUESTOS

DERIVADOS DEL [7..'!.1 .()s; ¡ TRIDECAXO

1. OBTENCIÓN DE 2,2'-METII.EN-BIS-CICI.OHEXANONA (I).

kn un matraz de tres bocas, provisto de agitador con cierre demercurio y refrigerante, se ponen X> mi. de KOH alcohólica 4X :se calienta en un baño de aceite hasta aproximadamente 110°, acontinuación se pone el agitador tu marcha y se añade durante trescuartos de hora una mezcla de í!)6 g. de ciclohexanona (2 moles)y &> g. de formalina (aproximadamente 0,2í) moles de formaldehi-

•'• ^Tna v e z ¡a adición se lia completado, se mantiene el baño ya agitación durante media hora. Se separa el baño, se deja enfriara so!»ción y ?e neutraliza con ácido acético glacial. Se filtra, se

StP<ira la capa orgánica y se seca con sulfato sódico. Destila pri-e r o la ciclohexanona inalterada y a continuación, a alto vacío,

Pasa la dicetona p. eb. 12r»-i:i0o/0,(¡ inm. Después de rectificar. Seienen 43 g. (0,206 moles) de un aceite incoloro que se deja en

P evera, y que al día siguiente ha cristalizado en casi su totalidad.Kendiniiento: 71,%.

^cristalizando en éter de petróleo, se obtienen prismas dep-f- r>8°, de acuerdo con la bibliografía.

'balizaron varios ensayos variando las condiciones de reac-} se llegó a !a conclusión de que este método es el que pro-

' «a mejores rendimientos. A continuación damos cuenta demultados obtenido» en otros dos ensayos anteriores :

be diferencia del anterior en añadir a la mezcla de ciclohe-y potasa, calentada a 70°, la formalina. manteniendo la tem-

erat«ra media hora. Rendimiento: 34%.

Solo se diferencia del a) en el calentamiento a 100°. Rendi-miento; 33 %>

460 —

2. OBTENCIÓN DE 2-HIDROXI-TRICICLO [T.3.1.02-7] TRIDECAN-

13-ONA (II).

a) Empleando mctilato sódico.

Se prepara una solución de metilato sódico con 3 g. de sodioy (50 c. c. de metanol. Se añaden G g. (0,0028 moles) de 2,2'-metilen-bis-ciclohexanona y se deja a la temperatura ambiente durante docehoras. Se filtran los cristales obtenidos y se recristalizan en ben-ceno. Se obtienen í?,3lí g. (0,0015 moles) de producto p. f. 1~8°.Rendimiento: 53 %.

b) Empleando ácido acético y pirrolid'ma.

b.l) Se disuelven l,S0 g. (0,00.80 moles) de la dicetona en40 mi. de éter y se añaden 0,0080 moles de pirrolidina destiladasobre hidróxido sódico p. eb. 8Ó0.

En un matraz de tres bocas, provisto de agitador y refrigeran-te, se colocan 0,52 g. (0,0080 moles) de ácido acético glacial di-sueltos en 10 mi. de éter, se calienta en un baño de aceite a 50-CO°y se añade lentamente y con agitación la mezcla de la dicetona ypirrolidina. Una vez completada la adición se mantiene el baño y Ia

agitación durante tres-cuatro horas. Se deja enfriar, se separa por

decantación el acetato de pirrolidina formado y se deja en la neve-ra la solución etérea. Se obtienen 1,18 g. (0.005G moles), productop. f. 178°. Rendimiento: (55%. Semicarbazona p. f. 107-8° (desc.)(etanol).

Se han realizado otros tres ensayos, cuyas variantes principa-les son:

b.2) Adición del ácido acético sobre la mezcla de dicetona ypirrolidina, en baño de hielo, que se mantiene durante dos horasy media. Rendimiento: G,G %.

b.3) Adición de la mezcla de dicetona y pirrolidina sobre el aci-do acético enfriado en baño de hielo. Hecha la adición se continuala agitación durante una hora a temperatura ambiente. Rendimien-to: 17%.

bA) 0,G5 g. (0,0108 moles) de ácido acético glacial disueltos en

10 mi de éter y una mezcla de 2,í>~> g. (0,0108 moles) de dicetonay 0,77 g. (0,0108 moles) de pirrolidina disuelta en -±0 mi. de éter.Igual que el b.l), pero la temperatura es 00-100°. Rendimiento:48%.

3. TRATAMIENTO DKI. CETOI. eos ÁCIDO CLORHÍDRICO

Y PIRIDTN'A.

Se disuelven 0,50 g. de cetol en 15 mi. de piridina, se enfríacon un baño de hielo y se añade 1 mi. de solución saturada de HC1gas en éter. El pH de la solución es r>-(¡.

Se calienta en un baño a 100° C durante doce horas, se deja en-friar, se vierte con agitación sobre 50 mi. de agua-hielo. Se dejareposar unas horas y se filtra el precipitado obtenido. Se obtienen0>38 g. de producto p. f. 105-171°, que recristalizado en bencenotiene p. f. 174". Punto de fusión mixto con el cetol sin depresión.

4- OBTEXCIÓX DE L'-HIDROXI-TRICICLO |7. ;M.0 2 > T] TRIDFX.VX-

13-01. (III).

Se disuelve 1 g. (0,005 moles) de cetol en 15 mi. de éter abso-luto y 15 m i ( ¡ e tetrahidrofiirano seco. Se añade esta solución, len-tamente y agitando, sobre una suspensión de 0,62 g. (0,015 moles)oe hidriiro de aluminio y litio en éter. Se calienta' al baño de vaporoiirante cuatro horas y se hidroliza el exceso de hidruro con lamínima cantidad de agua, se separa el precipitado fortnado y seseca la solución etérea con sulfato sódico. Se evapora el dísolven-te>y se obtienen, después de recristalizar en benceno, 0,0>3 g. (0,0033m°les) de producto cristalino blanco p. f. 174-175° de acuerdo conla bibliografía. Rendimiento: G5 %.

TRATAMIENTO DEI. CETOI. COK BROMO F.X TETRACLORURO

J>E CARBOKO.

'-n un erlenmeyer provisto de tubo de cloruro calcico, se colo-Can °-88 g. (0.004(5 moles) de cetol y se añaden 10 mi. de tetraclo-

I ro de carbono. Sobre la suspensión del producto, ya que es m-•°uble, se añaden 8,5 mi. de solución 0,5 M de bromo en tetra-

cloruro de carbono (4,23 milimoles de bromo), se espera a que se-decólore; se registra abundante desprendimiento de vapores deácido bromhídrico ; cuando se ha decolorado por completo, se aña-de otra cantidad igual de solución de bromo y luego una tercerahasta que ya no se observe decoloración.

Se lava la solución con solución de acetato sódico para elimir.arel ácido bromhídrico y posteriormerite con solución de tiosulfatopara eliminar el exceso de bromo. Se seca con sulfato sódico y seevapora el disolvente. Se obtienen 1,35 g. de una resina de coloríamarillo que ennegrece rápidamente al contacto del aire, descom-poniéndose.

Otros dos ensayos realizados en condiciones análogas dieron los-mismos resultados, no pudiéndose aislar ningún producto estable.

6. TRATAMIENTO DEL CETOL CON YODO EN BENCENO.

En un matraz de 50 c. c. se colocan 0,50 g. de cetol, 20 mi. debenceno abosluto y una escama de yodo. Se le adopta un Dean-Stark para separación azeotrópica de agua y se calienta al baño devapor durante ocho horas. No se observa separación de agua. De-jando enfriar se obtienen directamente de la solución 0,075 g. <Jecristales p. f. 108-173°, p. f. mixto con el cetol sin depresión. Tra-tando la solución con tiosulfato para eliminar el yodo se obtienendespués de secar y evaporar el disolvente 0,33 g. de productop. f. 171-173°, caracterizado también como cetol inalterado.

7. TRATAMIENTO DEL CETOL CON YODO EN TOLUENO.

Procedimiento análogamente al ensayo anterior en que se em-pleó benceno, se colocan en un matraz de 50 c. c , 0,52 g. de cetol,35 mi. de tolueno anhidro y una escama de yodo. Se calienta a re-flujo durante ocho horas. Puede observarse claramente la separa-ción de agua. Se deja enfriar la solución y se elimina el yodo contiosulfato. Después de secar y evaporar el disolvente se obtiene11

0,44 g. de un aceite amarillo muy viscoso, cuyo espectro infrarrojoacusa aún la presencia de hidroxilo, por lo que vuelve a repetirseel mismo tratamiento con é!.

Se obtiene de nuevo un aceite amarillo, cuyo infrarrojo sigue

- 463 —

acusando presencia de hidroxilo. El aceite da ensayo Beilstein ne-gativo .

La cromatografía en capa fina de este aceite empleando alúminaMerck y benceno-éter 5 % como eluyente indica que se trata de unamezcla compleja de hasta seis sustancias que se intentan separarpor cromatografía en columna, sin resultado positivo.

8. TRATAMIENTO DEL CETOL CON ÁCIDO P-TOLUENSULFÓNICO

EN METANOL.

En un matraz de 50 c. c. se disuelve 1 g. de cetol en 30 c. c. demetanol y se. añade una punta de espátula de ácido p-toluensulfó-nico, Se hierve a reflujo durante doce horas. Se deja enfriar, sevierte la solución sobre un volumen cuatro veces superior de aguay se extrae con varias fracciones de éter. Se lava la solución eté-rea con solución saturada de bicarbonato sódico y con agua, seseca con sulfato sódico y se evapora el disolvente. Se obtienen-0J1 g. de aceite; ensayo al tetranitrometano, positivo. La croma-tografía en capa fina empleando alúmina Merck y benceno-ét;r 5 %..como eluyente indica que se ha obtenido una mezcla de hasta r.ue-ve sustancias. Los intentos de separación de estas sustancias porcromatografía en columna no han dado resu'tado positivo.

• TRATAMIENTO DEL CETOL CON ÁCIDO P-TOLUENSULFÓNICO EN ÁCI-

DO ACÉTICO. OBTENCIÓN D E TRICICLO [7.3.1.02-7] TRIDEC-2-EN-

. 13-ONA ( I V ) .

En un matraz de 50 c. c. se disuelve 1 g. (0,0053 moles) de ce-en 25 mi. de ácido acético glacial, se añade 1 g. de ácido p-to-

uensulfónico -v s e calienta a reflujo durante cuatro horas. Se dejafiar, se evapora el ácido acético a presión reducida, se adiciona

gua y s e extrae con éter. La solución etérea se somete a los tra-arnientos habituales y después de evaporar el disolvente se obtie-

n J>67 g. de aceite, prueba del TNM'positiva. La cromatografíacapa fina demuestra que se trata de un único producto. Después

e «estilar, se obtienen 0,55 g. (0,0029 moles) de aceite amarillentoP- eb. 142-145° a 13 mm. Rendimiento: U %.b).

emicarbazon p. f. 19G° (metanol-agua), de acuerdo con la bi-

— 464 —

10. DESHIDROGENACIÓX DEL CETOL CON AZUFRE.

En un matraz provisto de refrigerante de aire y tubo Peligot cor.ácido sulfúrico concentrado, se mezclan 0,58 g. de cetol (2,7 milimo-les) y 0,30 g. de azufre en polvo (i) milimoles). Se calienta en un bañode aleación a 220-230°. Al cabo de unos minutos, se observa abun-dante desprendimiento de SH2, que se visualiza en forma de azufreque precipita en el tubo Peligot. Se sigue calentando hasta que apa-rentemente no se desprende ácido sulfhídrico (aproximadamente me-dia hora); se eleva gradualmente la temperatura hasta 200° y semantiene durante un cuarto de hora. Se deja enfriar; la resina ob-tenida se trata con éter a reflujo hasta que se disuelve ; la soluciónetérea se trata con níquel Raney para eliminar el azufrfe. Se evapo-ra el éter y se obtienen 0,4í) g. de una resina rojiza que se destila alalto vacío en un tubo para microdestilaciones. Se obtienen 0,040 g- deun sólido blanco p. eb. 120° a 0,8 mm. y 0,070 g. de un aceite ama-rillo. La cromatografía en capa fina del aceite amarillo indica quese trata de una mezcla de varios productos. El sólido presentap. f. 88-95° y recristalizado en éter de petróleo se obtiene p. f. -101-102°. Se identifica como xanteno (V).

Análisis: C ^ H ^ O Calculado: 85,09% C; 5,53% H.

Hallado: 85,42 % C ; 5.G1 % H.

11. PREPARACIÓN DE XANTENO POR SÍNTESIS.

Se prepara primero xantona (VII) a partir de salicüato de fenilo,según «Organic Synthesis» Collec, vol. 1, pág. 552.

Se disuelven 1,07 g. de xantona en 40 c. c. de benceno y se ana-den 0,5 g. de hidruro de aluminio y litio en 50 c e . de éter. Se ca-lienta al baño de vapor con agitr.ción continua durante tres horas-Se deja enfriar, se hidroliza con !a mínima cantidad de agua el eX'ceso de hidruro, se separa la solución etérea y se seca con sulfatosódico. Se evapora el éter y se obtienen 0,90 g. de producto, que

recristaüzado en alcohol da p. f. 101°, de acuerdo con la bibliografía-

12. DESHIDROGENACIÓN DEL CETQL CON CATALIZADOR DE PLATINO SO-

BRE CARBÓN A 220°.

Se prepara el catalizador de platino sobre carbón según Linds-tead (28). En un matraz se mezclan 0,55 g. de cetol y 0,085 g. decatalizador. Se calienta en un baño de aleación a 220° y en atmós-fera de nitrógeno durante cinco horas. Se deja enfriar, se disuelveen éter y benceno y se filtra para separar el catalizador. Después deevaporar el disolvente, se obtienen 0,39 g. de aceite, que se colum-nan sobre 9 g. de. alúmina neutra. En las fracciones de hexano yhexano-benceno 1:1 se obtienen 0,13 g. de un sólido blanco, p. f. 62-63°; en las fracciones benceno y benceno-éter. 1:1 se obtienen0)040 g, de un aceite incoloro con ensayo al TNM positivo y cuyoespectro infrarrojo indica que se trata de un deshidratado del cetol.En las últimas fracciones se obtienen 0,085 g. de un aceite amarillo,cuyo espectro infrarrojo acusa hidroxilo fenólico.

El sólido blanco obtenido recristalizado en alcohol da agujasMancas p. f, 7S", de olor a menta y que se caracteriza como 1, 2, 3,i i a, 10 a-hexahidroxanteno (VIII).

Análisis: C13H](.O Calculado: 82,91 % C; S,57 % H.

Hallado: 82,94 % C ; 8,92 % H.

°- DESHIDROGENACIÓN DEL CETOL CON PLATINO SOBRE CARBÓN A

270°.

Aperando análogamente al ensayo descrito anteriormente se mez-C.an >&4 g-, de cetol y 0,12 g. de catalizador y se calienta duranteClnco h°ras en atmósfera de nitrógeno en un'baño de aleación a 270a.

^e deja enfriar, se disuelve en éter y se filtra para separar el ca-lzador. Después de evaporar el disolvente, se obtienen 0,56 g. de<juido amarillento. La cromatografía en capa fina en- Kieselgel G

erck, indica que se ha obtenido preferentemente el mismo fenol^ e en el ensayo anterior, acompañado de muy pequeña cantidad deotr°s productos.

. °lumnando en alúmina neutra, se obtiene en las fracciones dey eter-metanol 4 : 1 , 0,23 g. de fenol caracterizado como 2-hi-

• C E LA REAt ACADEMIA DE CIENCIAS.—19C8. so

— 466 —

Análisis: C^H^O Calculado: S4,75 % C; C,57 % H.

Hallado: SJ,10%C; 7,04 % H.

Se preparó el 3,5-dinitrobenzoato, que dio un p. f. 159°, de acuer-do con la bibliografía.

14. CALENTAMIENTO DEL CETOL A 250°.

0,18 g. de cetol calentados durante cinco horas a 250°. Se dejaenfriar, se obtiene una resina de color oscuro que se disuelve enbenceno y sé columna en alúmina. En ls. fracción bencénica se ob-tiene un líquido amarillento, ensayo del TXM positivo y cuyo es-pectro IR indica que se trata de un deshidratado del cetol. En lafracción de éter se obtiene un sólido p. f. 368-174° caracterizado comocetol inalterado.-

I I . PREPARACIÓN Y REACCIONES REALIZADAS CON conrESTOS DERIVA-

DOS DEL 9-OXOBICICl.O [¡.{.3.1 ] NON-3-ÉN-l-CARBOXILATO DE ETILO

1. OBTENCIÓN- DE 2-OXOCICLÓHEXANO-CAREOXII.ATO DE ETILO (XV).

Preparado según «Grganic Syntheses» Collec, vol. II, pág. 531-

2 liNAMIN'A t'IRUOLIDÍNICA DEL 2-OXOCICLOHEXANO-CAUBOXILATO Vt

ETILO (XVI).

Se disuelven en 100 mi. de benceno anhidro 10 g. de cetoéster(0,05!) moles) y 10 mi. de pirrolidina ¡,0,12 moles) destilada sobrehidróxido sódico. Se colocan en un aparato Dean-Stark y se caite"'!ta á reflujo durante quince horas. No es necesaria la presencia oe

ácido para catalizar la deshidratación. Se observa la separación "e

agua en cantidad aproximada a la teórica

Se deja enfriar, se adapta al matraz un aparato de destilación yse destila el benceno y la! pirrolidina en exceso. El residuo se desti-la a! alto vacío. A 127-12!)" v 1.5 mm. destila la enamina en forma

- 4 6 7 -

de aceite amarillento. Se obtienen S,5 g. (0,038 moles) de producto.Rendimiento: 64 %.

Al cabo de unos quince minutos el aceite cristaliza, dando lugara un sólido de p. f. 3-4-40". Recristalizando en éter de petróleo, seobtienen cristales de color blanco, p. f. 54-50°. El producto es bas-tante estable si se conserva en la nevera, alterándose, no obstante,por completo al cabo de dos días.

Análisis: C^H^C^X Calculado: 09,112 % C ; 9,48 % H ; 0,27 % N.

Hallado: C!>.SÍ)%C; 9.00 % H ; 0,19 % N.

•máx • ''!l- nV" (.cic'o

vmá*. : '-•)]~>> : i S 4 1 ' 1 7

3- INTENTO DE REACCIÓN EXTKK I.A EXAMINA DEL 2-OXOCICLOHEXANO-

CARBOXILATO DE ETILO Y LA ACROLEÍXA.

A una solución enfriada con hielo de 0.7 g. de acroleina (0,0125moles) en 10 mí. de dioxano, se añade, con agitación y en atmósfe-ra <ie nitrógeno, una solución de 3,8 g. de enamina (0,125 moles) enW mi. de dioxano. Se mantiene el baño de hielo durante unos minu-tos y se signe agitando a temperatura ambiente y manteniendo laatmósfera inerte durante trece horas. Se desti'.a el disolvente y acontinuación se destila el residuo. Se recogen dos fracciones, la pri-Mera a US" y 0,0(1 mm. se identifica come 2-oxocicloli?.\ilcarboxi!atode etilo, y la segunda a Í08" y 0,0(i mm. se identifica como'"alterada.

*• OBTENCIÓN DE p-(l-CARBETOXi-2-oxo)-ciCLOiiExiL-rRonoN-Ai.DEin-DO (XIX).

En un matraz de tres bocas de un litro provisto de agitador conde mercurio y tubo de cloruro calcico, se prepara una solu-

01011 de etilato sódico por adición de 0,51 g. de sodio sobre 150 mi.e alcohol absoluto. Se añaden 0,2 g. de hidroquinona y se enfría

a solución por medio de-un baño de acetona y nieve carbónica;"«indo la temperatura ha llegado- a — (50", se adiciona gota a gotalla !T>t'zcla de 75 g. de ü-oxociclohexil-carboxilato de etilo (0,44 mo-s) y 30 g. de acrole'.na (0,53 mo!es) recientemente destilada. Du-

rante la adición, SÍ- mantiene la temperatura del baño y la agitación,y una vez finalizada, se siguen manteniendo durante media horamás; después se separa el baño y se neutraliza la solución con áci-do acético en etanol. Se evapora el disolvente a presión reduciday se obtiene un residuo viscoso de color rojizo. Se disuelve el resi-duo en 250 mi. de éter y se lava la solución etérea con agua, seseca con sulfato sódico y se evapora el disolvente. El residuo ob-tenido se destila al alto vacío. Después de una pequeña fraccióninicial de oxoéster inalterado, destila a 125-130" y 0,S mm. el alde-hido. Se obtienen en total 51 g. de producto (0,22 moles). Rendi-miento: 50 %, n = 1,472.

5. ÍÍ-OXO-BICICLO [3.3.1] XON-3-EN-l-CARBOXILATO DE ETILO

(XVIII).

51 g. del aldehido (XIX) (0,22 moles), inmediatamente despuésde destilado, o si no el rendimiento decrece, se añaden gota a gotasobre KíO mi de ácido sulfúrico concentrado en un matraz de tresbocas con agitador mecánico y enfriado con un baño de hielo.Cuando la adición se ha completado, se separa el baño y se dejala mezcla de reacción a temperatura ambiente durante varias horas.

La solución rojo-oscura se vierte con agitación sobre 250 g- &hielo triturado. La mezcla se deja en la nevera durante dos o treshoras y a continuación se filtra el producto cristalino crudo obte-nido y se lava bien con agua helada. Se obtienen 43 g. de sólidocolor marrón. Se destila al alto vacío ; el producto pasa a 112° a1 mm. Se obtienen 31 g. de producto (0.11 moles), p. f. 50-51°. Ren"dimiento: 63 %.

8. ACIDO !t-oxo-mcict.o [3.3.1] NON'-3-EN-1-C.\RP,OXÍLICO (XX).

II) g. de éster (XVTI)-(0,044 moles) se calientan en el baño devapor con 100 mi. de KOH al 5 % hasta disolución. Esta se enfría>acidifica fuertemente con ácido clorhídrico y se extrae con f'ter-La solución etérea se seca con sulfato sódico y se obtiene, desp»eS

de evaporar el disolvente, C g. de producto (0,035 moles). Recns*talizado en agua, los cristales tienen p. f. 134-135°. Rendimiento-75 %.

469 —

7. ACIDO 9-HIDROXI-BICICLO [3.3.1] NOXANO-1-CARBOXÍLICO

(XXI).

Se disuelven 1.0S g. de ácido 9-oxo-biciclo [3.3.1] non-3-en-l-carbaxilico (O,00G(l moles) en 20 mi. de alcohol absoluto. Se aña-den 0,0G5 g. de catalizador de óxido de platino y se hidrogena apresión atmosférica. Una vez absorbida la cantidad teórica de hi-drógeno, se filtra, se evapora el disolvente y el residuo obtenidose recristaliza en ciclohexano. 'Ee obtienen 1,07 g. de producto(0,0058 moles) p. f. 122-123'. Rendimiento: 96%.

S. ACIDO 9-OXO-ISICICI.O [3.3.1] XOXANO-1-CARBOXÍLICO

(XXII).

Se disuelven 1,52 g. del hidroxiácido (XXI) (S,2G milimoles) en2 mi. de ácido acético glacial y se añaden 17,3 mi. de solución va-lorada de CrO3 en anhídrido acético (ligero exceso). Se calientaunos minutos al baño de vapor y se deja a temperatura ambientehasta el día siguiente. Se concentra la solución y se diluye con agua,añadiendo también ácido clorhídrico diluido hasta que la soluciónsea acida. Se deja en la nevera. Se filtran los cristales obtenidos y^e recristalizan en ciclohexano. La solución acuosa se extrae cone*er para recuperar la fracción de ácido que no haya cristalizado.Se obtienen en total 0,60 g. de producto, p. f. 130-137° (3,29 mili-moles). Rendimiento: 37.%.

9 ' 1-IiROMO-RICICl.O [3.3.1] NOXAX-9-ONA ( X X I I I ) .

Una solución de 0,47 g. del ácido saturado (XXII) (2,6 mil'mo-es) en 2 mi. de meranol se neutralizó, hasta rojo de fenolftaleína°mc punto final, con una solución de hidróxido potásico en meta-

n ° ' •" «na solución de 0,45 g. de nitrato de plata (2,6 milimoles) ene'anol-agua se ñadió lentamente y con agitación y la sal de platarrnada se filtró, se lavó con metanol y se secó a alto vacío. Se

,' llv'eron 0,80 g. de sal (tenía una pequeña cantidad de nitrato po-tásico).

— 47° —

En un matraz completamente seco provisto de agitador se colo-ca una solución anhidra de 0,45 g. de bromo (2,S müimoles) en15 mi. de tetracloruro de carbono. La sai de plata protegida de lahumedad atmosférica se añade poco a poco. Una vez finalizada laadición, ía mezcla se agita y se calienta a 50° durante quince minu-tos ; se filtra para separar las sales y se concentra a presión redu-cida. Una solución del residuo en éter se agita con solución de bi-sulfito sódico para eliminar el exceso de bromo y se seca con sul-fato sódico. Evaporando el disolvente, se obtiene un res:duo q:¡eda ensayo Beilstein positivo. Por recristalización en éter de petró-leo y sucesivas cristalizaciones posteriores, se logra separar dosproductos. El obtenido en mayor cantidad consiste en ácido inalte-rado y el segundo son cristales incoloros p. f. 50-60", ensayo Beils-tein positivo, caracterizado como el producto deseado.

10. Í)-HIDROXI-BICICLO [ 3 . o . l ] XONAXO-1-CARBOXn.ATO DE METILO

(XXIV).

Se disuelven 0,8 g. de hidroxiácido (XXI) (0,0015 moles) en20 m!. de éter absoluto. Se añade lentamente y con ligeración una solución de diazometano en éter preparada «egím «OSyntliesis», hasta que no se observa reacción apreciable y 1a solu-ción mantiene un ligero color amarillo. Se evapora el disolvente yse obtienen 0.28 g. de un aceite amarillento que se intentó destilaral alto vacío sin resultado positivo.

Análisis: C M H ] 8 O 3 Calculado: 00X4% C ; 0 .15% H.

Hallado: 06,27 % C ; 9,50 % H.

v m i x : 3571, 21141, 1700. 1290, 1250. 122T, 1108, 1070 cm- 1 .

11. SAPONIFICACIÓN- DEI. 9-nnmoxt-tsicici.o [B.3.1] XONANO-1-CARBO-

XIL.ATO OE METILO.

Sobre 1,20 g. de metií éster se añaden 10 mi. de KOH alcohó-lica 2 X, se agita y se deja hasta e! día siguiente. Se acidifica fuer-temente la solución con ácido clorhídrico y se extrae con eter-Después de secar y evaporar la solución etérea se obtienen 0,08 g- "é

producto p f. 121-122°, punto de fusión mixto con el hidroxiácido:sin depresión.

— 47 • —

12. BEXZOII. DERIVADO DEI. 9-HIDROXI-BICICI.O [3.3.1] NONAÑO-1-

CARBOX1LATO DE METILO ( X X V ) .

Se disuelven 0,22 g. de metil éster en 5 mi. de piridina enfrian-do con un baño de hielo. Se añaden lentamente v con agitación0,36 g. (aproximadamente 0,3 mi.) de cloruro de benzoilo, mante-niendo el baño de hielo durante la adición. Una vez finalizada ésta,la mezcla de reacción se deja en la nevera hasta el día siguiente.

Se vierte la solución con agitación sobre un vaso que contieneácido sulfúrico del 20 % enfriado con un baño de hielo. La solu-ción resultante debe ser acida al rojo Congo. Se extrae con variasfracciones de éter y se lava la solución etérea con solución satura-da de bicarbonato sódico y con agua; se seca con sulfato sódico yse evapora el disolvente. Se obtiene 0,1 g. de un aceite amarilloque cristaliza al añadir una gotas de éter de petróleo. Se recrista-liza en éter de petróleo. Se obtienen placas incoloras p. f. 70-71°.

Análisis: C1SHJ2O4 Ca'culado: T l ,50%C; ",&•? % H.

Hallado: 71,25 % C ; 7,52 % H.vraáx.: 2-VA- K-*, 1312. 1201, 1212, 1172. 1004. 1022.'TOS cni-i.

13. ACETILACIÓN DEI. ÁCCIDO 9-HIDROXI-IUCICLO [3.3 .1] NONANO-1-

CARBOXflJCO.

Se ponen en un erlenmeyer 0,50 g. de hidroxi-ácido, se añaden« mi de anhídrido acético y aproximadamente 1 g. de acetato só-dico anhidro. Se calienta al baño de vapor durante tres horas, seaeja enfriar, se vierte sobre un vaso de precipitados que contieneaProximadamente 30 mi. de agua y se agita la solución con una va-n'ia de vidrio. Se deja reposar y se separa el derivado acetilada en

ornia cristalina. Por recfistalización en ciclohexano se obtienen0)20 g. de producto p. f. 130-131°.

ülisvs: . C ^ H ^ O , Ca'culado: 63,77% C; 8,03% H.

Hallado : • fíSM %; 8,29 % H.

— 472 —

14. BENZOILACIÓN DEL ÁCIDO 9-HIDEOXI-BICICLO [3.3.1] NONANO-1-

CARBOXÍLICO. OBTENCIÓN DE U.V DERIVADO DIBENZOILADO

(XXVI).

Se disuelven en un erlenmeyer 1,55 g. de hidroxiácido (8.5 mili-moles) en 10 mi. de piridina anhidra, enfriando con un baño dehielo. Se añaden lentamente y con agitación 3,5 mi. (aproximada-mente 30 milimoles) de cloruro de benzoilo y se deja en la neverahasta el día siguiente. Se opera del modo acostumbrado y se llegaa una masa cristalina de color rojizo, que se lava con etanol; quedaun producto blanco cristalino. Se recristaliza en éter de petróleo.Se obtienen 2,02 g. de agujas p. f. 104-105°. El producto se carac-teriza como un éster-anhídrido, o sea, que la benzoilación ha tenido-lugar en el hidroxilo y en el carboxilo.

Análisis': C^H^O^ Calcinado: 73,45% C; 6.16% H.

Hallado r 73,4í1 % C ; C,,5Ó % H.

Peso mo'ecular. Calculado: M = 3H2 5.

Hallado: M = 409,1.

Equivalente 'le saponificación. Calcu'.ado: E =1W5,2.

Hallado : E = 192,0.

v n A s : 2í>5í). 1W>.-), 1724. 32r»í). 1235, 1143, 1090. 1022. 1002, 709 cm-1.

Saponificación.

Sobre 0.30 g. de XXVI (0,70 milimoles) se añaden 2 mi.KOH 2 N y 5 mi. de alcohol. Se agita unos momentos y sehasta el día siguiente. Se acidifica fuertemente con ácido clorhídr'-co y se extrae con éter. Después de secar y evaporar el disolventese obtienen 0,28 g. de un sólido aceitoso. Se cromatografía en

25 g de sílica gel. En las fracciones de benceno-éter 5 % se ob-tienen 0,105 g. de producto p. f. 113-137°, que se interpreta comouna mezcla de hidroxiácido benzoilado en el hidroxilo y de ácidobenzoico, que no se logra separar. En las fracciones de éter se ob-tienen 0.11 g. de producto cristalino p. f. 122°, cuyo punto de fl!~sión mixto con el hidroxiácido no presenta depresión.

— 473 —

15. MONOBENZOILACIÓN DEL ÁCIDO 9-HIDROXI-BICICLO [3-3.1] NOXA-

NO-1-CARBOXÍLICO ( X X V I I ) .

Se disuelve 1 g. (5,43 milimoles) de hidroxiácido en 10 mi. depiridina anhidra, enfriando con un baño de hielo. Se añaden 6 mili-moles (aproximadamente 0,7 mi.) de cloruro de benzoilo lentamente-y con agitación. Se deja en la nevera hasta el día siguiente. Des-pués del tratamiento habitual, se obtienen 1,49 g. de aceite incoloroque cristaliza al añadir éter de petróleo. Se recristaliza en benceno ;se obtienen cristales p. f. 104-105°.

Después de secar al alto vacio y a 00°, se obtiene un productop. f. 118-119°, que se identifica como el derivado monobertzoilado.

Análisis: C ^ H ^ O , Calculado: 70,81% C; 6,90% H.

Hallado: 70,64 % C; 7.45 % H.

vmáx : 20.10. 1727, 1698, 1263. 1105, 709 cir- ' .

16 TRATAMIENTO DEI. DERIVADO DIBENZOILADO CON METANOL A R E F L U -

JO DURANTE UNA HORA. OBTENCIÓN DEL ANHÍDRIDO DEL

ÁCIDO 9-fENZOILOXI-BICICt.O [3.3.1] XONAXO-1-CARBOXÍLICO-

(XXVIII).

En un erlenmeyer se colocan 0,20 g. de derivado dibenzoilado ySe laclen 5 mi. de metanol; se calienta a reflujo durante una.hora.¿e deja el erlenmeyer en la nevera y los cristales obtenidos se f51—ran y recristalizan en benceno-éter de petróleo. Se obtiene un pro-Ucto p. f. 157-8° identificado como el anhídrido indicado.

Análisis.. C14HagOT Calculado: 73.10 % C ; <?,S(Í % H.

Hallado: 73,32 % C ; 6.98 % H.

Peso onilecu'ar. Calcu'ado: 558,7.

Hallado: &Í4.0.

Vx . ; 2024, 1812, 1721, 1264. 1136. 1117. 1105, 1022, 985, 962. 708 cm-J.

— 474 —

17. TRATAMIENTO DEL DERIVADO DIBENZOILADO CON METANOL A

FONDO.

0,26 g. de derivado dibenzoilado y 5 mi. de metanol se calientanal baño de vapor durante cuatro horas. Se deja en la nevera hastaeldía siguiente. No se obtienen cristales. Se evapora el disolventey queda un aceite incoloro que se cromatografía en sílica gel.

Se obtienen por este orden los siguientes productos: 9-benzoilo-ici-biciclo [3.3.1] nonano-1-carboxilato de metilo, ácido 9-benzoiloxi-biciclo [3.3.1] nonano-1-carboxilico y una pequeña cantidad de lridro-xiácido.

18. REDUCCIÓN DK 9-OXO-BICICLO [3.3.1] NON-3-EN-I-CARBOXILATO PE

ETILO CON HIDRURO DE ALUMINIO Y LITIO. OBTENCIÓN DE

1-HIDROXIMETIL-BICICLO [ 3 . 3 . 1 ] NON*-3-EN'-Í)-OL.

En un matraz de 100 mi. se coloca una suspensión de 1,90 g. dehidruro de aluminio (47,5 milimoles) y litio en 20 mi. de éter, seañade lentamente una solución de ."> g. de cetoéster (24,0 milimoles)en 50 mi. de éter. Se calienta a reflujo durante doce horas. Se dejaenfriar, se hidroliza el exceso de hidruro con la niinima cantidad deagua, se separa por decantación la mayor parte de la solución eté-rea y sobre el resto, que contiene los precipitados de los hidróxidosde aluminio y de litio, se añade ácido sulfúrico diluido hasta q"e se

disuelve. Se extrse. esta solución con éter, y los extractos, despuésde lavados con solución saturada de bicarbonato sóico y con agua>se unen a la solución etérea decantada inicialmente. Se seca la solu-ción total con sulfato sódico y se evapora el disolvente. Se obtienen4. g. de un aceite incoloro (23,8 milimoles), cuyo espectro IR ind'ca

la total reducción del grupo éster y del grupo cetona. Dejándolo efl

la nevera el aceite cristaliza; recristalizado en benceno-hexano, seobtienen cristales p. f. 54-01°. Rendimiento: í)í) %.

Análisis: C | 0H i fO,, Calculado: 71,39%; 9.59 % H.

Hallado: 71.JM % C; 9.(544% H.

- 47S -

19. SEPARACIÓN DE LOS EFÍMEROS sin Y anti DEL 1-HIDROXI-METIL-

BICICLO [3.3.1] NON-3-EN-9-OL.

Se recristalizan en benceno 3,19 g". de dio! recién obtenido. Se se-paran 1,02 g\ de producto p. f. .r>9-G.>" y se cromatografían las aguasmadres en 80 g. de sílica g'el. En las fracciones de éter-metanol 1 %se obtienen 0,8!) g. de producto p. f. 07-70°, y en las de éter-metanol2% y éter-metanol 5 %, 0,44 g. de producto p. f. 81-90°.

Por sucesivas cristalizaciones de ambas fracciones, se llega a iosepímeros puros.

Efímero sin p. f. 90-97'.

Aná!is:s: C ^ H ^ Calculado: 7139% C; 9,59% H.

Hallado: 71.45 % C ; 9.GS % H.

v0H intramolecular: 3521 c m - 1 .

v0H intermolecular: 3Ó09 cm->.

VOH ; i b r e : ;!«10 cin-n- ' .

-Efímero anti p . f. 7-i,.V¡T>,:)0.

Análisis: C10H16O2 Calculado: 71,."!9 % C; 9 59% H.

Hallado: 71,34 % C ; 9.(54 % H.VOH l i b r e : . 3010 cni-i.

% ¡rtermo!ecu\ir: 3521 un - 1 .

•®m'Urobenzoato del compuesto anti.

Se dinitrobenzoilan 0,23 g. del compuesto en el seno de piridinae n frío en la forma acostumbrada. El producto obtenido se recrista-llza en alcohol. Se obtienen 0,11 g. de ;j,5-dinitrobenzoato p. f. 135-136°.

Análisis; C1TH1(OTNa Calculado: 7,73% N. '

Hallado: 7.04% N.

— 476 —

20. 1-HIDROXIMETIL-BICICLO [3.3.1] NONAN-9-OL (XXXIV) .

Se disuelven 1,33 g. (7,91 milimoles) de la mezcla de dioles epí-meros (XXX-XXXI) en 20 mi. de alcohol absoluto, se añaden0,08 g. de óxido de platino y se realiza la hidrogenación a presiónatmosférica. Una vez absorbida la cantidad teórica de hidrógeno,se filtra para separar el catalizador y se evapora el disolvente. Seobtienen 1,23 g. de producto (7,23 milimoles). Rendimiento: 91 %.Recristalizando en benceno-hexano se obtienen cristales p. f. 97°.

Análisis: C l 0H l 8O 2 Calculado: 70,55 % C ; 10.CG % H.

Hallado: 70,35% C; 10,89 % H.

vmáx 3 r > 3 4 > 3 3 3 3 > 202i- 1 1 1 4 ' 1 0 5 3 > 1 0 3 1 c m " 1 *

3,5-dinitrobenzocito.

Procedimiento habitual p. f. 137°.

Análisis: Caculado: 7,69% N.

Hallado: 7.71 % N.

21 . TOSILACIÓN DE LA MEZCLA DE EFÍMEROS S¡ll Y a>;/M-HIDROXlMETlL-

BICICLO [3.3.1] NON-3-EN-0-OL ( X X X - X X X I ) .

Se disuelven 4 g. de la mezcla de dioles (24 milimoles) en 30 mi-de piridina anhidra, enfriando con un baño de hielo. Se añaden te11"tamente y con agitación, manteniendo el baño de hielo 5,71 g-cloruro de tosilo (30 milimoles); una vez completada la adición, sedeja la mezcla en la nevera durante dos días.

Se evapora la piridina al vacío (que en este caso fue más venta-joso que echar la mezcla sobre ácido sulfúrico) y el residuo se d1

luye con solución saturada de cloruro sódico y se extrae con éter.Los extractos etéreos se lavan con ácido clorhídrico 2 N, con so-lución saturada de carbonato sódico y con ::gua. Se seca la solu-ción etérea con sulfato sódico y se evapora el disolvente. Se °"~tienen 7.42 g. de aceite incoloro que no se logra cristalizar. La cr -

- 477 -

raatografia en capa fina en Kieselgel G Merck indica que se tratade una mezcla de los epímeros monotosilados, con una pequeñaproporción de derivado ditosilado y diol inalterado.-

22. SEPARACIÓN DE LOS EPÍMEROS MONOTOSILADOS sin y anti.

Se cromatografían 2,9(! g. de mezcla de derivados monotosila-dos en 75 g. de sílica gel.

En las fracciones ele benceno se separan pequeñas cantidades dederivado ditosilado. En benceno-éster 1U % se separan 1,086 g. demonotosilado anti puro. En las primeras fracciones de benceno-éter 25 % se obtienen 1,062 g. de mezcla de derivados monotosila-dos y en las últimas fracciones de este eluyente y en las de bence-no-éter 50 % se obtienen 0,26 g. de monotosilado sin puro.

Finalmente, en éter-metanol 5 % se obtienen 0.31 g. de mezclade dioles inalterados.

Ambos epimeros se obtienen en forma de aceites incoloros. Elcontrol de la pureza de las fracciones obtenidas se ha llevado acabo por cromatografía en capa fina.

••«3. REDUCCIÓN COM HIDRURO DE ALUMINIO Y LITIO DEL DERIVADO

TOSILADO DEL DIOL ailti. OBTENCIÓN DE íM/?-l-METIL-BICICLO

[3.3.1] NON-3-EN-9-OL ( X X X I I l l Y DE UN HIDROCARBURO.

Sobre una suspensión de 2 g. de hidruro de aluminio y litio (50"«limóles) en éter (20 mi) se añaden lentamente una solución de6)78 g. de derivado tosilado (21 milimoles) anti en 70 mi. de éter.

Se calienta a reflujo durante cuarenta horas, se deja enfriar, se'1(" oliza el exceso de hidruro con la mínima cantidad de agua y secanta la solución etérea para separarla de los precipitados de hi-

roxidos de aluminio y litio formados. El resto de disolución y losPrecipitados se tratan con ácido sulfúrico diluido y se extrae con^ e r >" se lava la solución etérea con solución de bicarbonato sódico^ neutralidad, y con agua, y se une a la solución etérea obte-

a anteriormente por decantación. Se seca la solución etérea to-a! con sulfato sódico y se evapora el disolvente. Se obtienen 3,37

§ramos de líqido amarillento que se cromatografía en 50 g. de sílica^ • Se separan principalmente las siguientes fracciones de producto.

— 478 —

E tu y e n t e

n) Hexano ... 0,31 g.

b) Benceno-éter 1:1 3,08 g.

c) Benceno-éter 1:1 —

ti) Éter 0,08 g.

e) Eter-metano. 10:1 0,19 g.

Las fracciones d) y e) consisten, respectivamente, de derivado'tosilado inalterado y diol anti.

La fracción a) se trata de un hidrocarburo liquido, incoloro,aceitoso C,gH20, de cuyo espectro de resonancia magnética nucleary espectro infrarrojo se deduce que es probablemente 1,5-dimetil-ciclooctano.

Análisis: C1()H2(i Calculado: 85,63 % C; 14,37% H.

Hallado: 85,72% C; 14,20% H.

vm 4 í 2!>24, 1370 OH-',

La fracción b) está formada por oní/-l-metil-biciclo [3.3.1] n°n"3-en-O-ol producto de reducción del derivado tosilado. Es un acei-te incoloro, ensayo al tetranitrometano positivo, que cristaliza des-pués de dejarlo en la nevera durante un día. Se obtienen cristalesp. f. 36-27°.

Aníüsis; C J 0H l eO Calculado: 78,90 % C ; 10,59 % H.

Hallado: 78,78% C; 10,80 % H.

3,5-dihitrobensoato.

Procedimiento habitual. Se obtienen cristales p. f. 153-15*(etanol).

Análisis: Calcuiado: S,09 % N.

Hallado: 8,11 % N.

P-nitrobensoato.

Procedimiento habitual p. f. 05° (etanol).

479 —

24. REDUCCIÓN CON HIDRURO DE ALUMINIO Y LITIO DEL DERIVADO-

TOSILADO DEL DIOL S¡ll. OBTENCIÓN DE íín-1-METIL-BICICLO

[3.3.1] NüN-3-EN-Ü-pL.

Se opera como en el caso anterior y ?. partir de 0,45 g. de hidru-ro de aluminio, y litio (11,25 milimoles), 1,90 g. de derivado tosi-lado (5,90 milimoles) y un total de 30 mi. de éter. .

Se obtienen 0,83 g. de líquido amarillento que se cromatogra-fía en JO g. de sílica gel.

Eluyendo con benceno-éter 1:1, se obtienen 0,66 g. de líquidoincoloro, que cristaliza después de dos días en la nevera; se obtie-nen cristales p. f. 23-27°. En las últimas fracciones de la cromato-grafía y eluyendo con mezclas de éter-metanol, se obtiene diol sin.El producto p. f. 23-27° se caracteriza como jíu-1-metil-biciclo[3.3.1] non-3-en-9-ol.

Análisis: C J0H I6O Calculado: 18,90% C; 10,59% H.

Hallado: 73,74 % C; 10,07 % H.

Procedimiento habitual p. f. 186-7° (etanol)..

Análisis: Calillado: 8,09% N.

Hallado : 8,02 % N.

¿>. INTENTO DE SEPARACIÓN DE LOS 3,5-DINITROBENZOATOS DE anti-

1-METIL-BICICLO [3.3.1] NON-3-EN-0-OL ( X X X I I I ) , Y DE SUISÓMERO CON EL DOBLE EN LA POSICIÓN 2 .

Se parte de 4 g. de mezcla de 3,5-dinitrobenzoatos preparadosPor el método habitual a partir de la mezcla de alcoholes que esaPro>dmadam~ente de] So % en el isómero etilénico en G-3. Por su-cesivas cristalizaciones en etanol se llega a un producto de puntocle fusión 153-15-1' que se mantiene constante en posteriores récris-ataaaones" • El espectro de resonancia magnética nuclear de. este-

— 480 —

producto indica, sin embargo, que se sigue tratando de una mezclade los dos isómeros, por lo que ya debe cristalizar un eutéctico.

Al no ser posible la separación pro cristalización fraccionada,se ha intentado la separación mediante la formación de complejosmoleculares entre los dinitrobenzoatos y el naftaleno (semejantes alos que forma el ácido pícrico con los hidrocarburos) y cristaliza-ción fraccionada de dichos complejos en el caso que se formasen.

En un erlenmeyer se ponen 0,47 g. de mezcla de din:trobenzoa-tos y 0,12 g. de alcohol; se añaden 30 mi. de etanol y se calientaal baño de vapor hasta que se disuelvan. Se deja reposar y se fil-tran los cristales obtenidos ; se obtienen 0,39 g. de productop. f. lüS-lM3, que se identifica como el supuesto eutéctico de losdinitrobenzoatos. De las aguas madres se recupera tina mezcla delos dinitrobenzoatos, y del hidrocarburo sin observar, indicios dela formación de complejo.

26. 1-METIL-BICICI.O [3.3.1] NONAN-0-OL ( X X X V ) .

Se disuelven 0,35 g. de mezcla de alcoholes sin y anti (2,3 nú-limóles) en 20 mi. de metanol. Se añaden 0,025 g. de óxido de pla-tino y se hidrogena a presión atmosférica. Una vez absorbida Ia

cantidad teórica de hidrógeno, se interrumpe la operación, se fil-tra la solución y se evapora el disolvente. Se obtienen 0,34 g "e

producto semicristalino. Dejándolo en !a nevera cristaliza en su to-talidad. Se obtienen cristales p, f. 37-38°.

Análisis: C10HJ8O Calculado: 77,87% C; 11,75% H.

Hallado : 77,50 % C ; 11,70 % H.

vmáx '• 3 5 7 1 > 2 8 $ ) 0 > 1 0 W ' 1 0 4 2 > 9 2 6 c m " 1 <

CONCLUSIONES

1. Se ha puesto a punto una variante del método dede 2,2'-metilen-bisc¡clohexanona que permite, partiendo de formal1'na, tener rendimientos del orden del 65-70 %.

2. Se halla un nuevo método para la obtención de 2-hidroxi-triciclo [7.3.1.02-7]'decan-13-ona a partir de 2,2'-metilenbisciclohe.-a-

nona que mejora los rendimiento? que nosotros obtuvimos por elmétodo descrito por Julia, da rendimientos iguales a los señatadospor el mismo autor y el producto obtenido es más limpio.

3. La reducción con hidruro de aluminio y litio de la 2-hidroxi-triciclo [7.3.1.02'7] decan-13-ona da prácticamente uno solo de losdos epímeros teóricamente posibles.

4. No se lia logrado isomerizar la 2-hidroxi-triciclo [7.3.1.02-1.]tridecan-18-ona por ebullición con piridina y ácido clorhídrico, nise ha detectado la presencia de ningún otro isómero en todas lasreacciones realizadas con este compuesto

5. Las deshidrataciones de 2-hidroxi-triciclo [7.3.1.O2|1] decan-13 ona con yodo en tolueno y ácido p-toluensulfónico en metanol,han dado lugar a mezclas complejas de productos. La desh'drata-cion con ácido p-toluensulfónico en ácido acético da un único pro-ducto que «e identifica como el que posee el doble enlace cuater-nario.

6- Los ensayos de deshidrogenaron con azufre y plat'no sobrecarbón de la 2-hidroxi-triciclo [7.3.1.02-7] decan-13-ona han trans-currido con rotura del anillo bicíclico y formación de derivados delpirano. Se han caracterizado como productos resultantes: xanteno ;

1 "> 3, 4, 4a, íla-hexahidroxanteno y 2-hidroxi-difenilmetano. SePropone una serie de pasos intermedios para explicar la formaciónde estos compuestos.

'• Se ha intentado sin éxito la síntesis del biciclo [3.3.1] non-•en-9-ona-l-carboxilato de etilo por medio de enaminas.

°- Se ha obtenido la enamina pirrolidínica tetrasustituida del 2-Oxo-ciclohexano carboxilato de etilo, una de las pocas enaminas^ ables tetrasustituidas que se conoce. Este hecho limita la exten-'°n del método de i'-alkilación por enaminas en ciclohexanonas

"-sustituidas.

'• Se ha repetido una serie descrita por Cope a partir del bici-^° [3.3.1] non-3-en-í)-ona-l-carboxilato de etilo. Se ha comproba-

a formación de dos isómeros con distinta posición del doblea c e e n la obtención de este compuesto.

"• Se ha realizado el estudio de algunos derivados no conoci-°,s d ^ ácido 9-hidroxi-biciclo [3.3.1] nonano-1-carboxílico. La b'en-

,. a c i ° n transcurre con introducción de un grupo benzoilo en el°X1'° (formación de éster) y otro en el carboxilo (formación de

" nF- U REAL ACADEMIA DE CIENCIAS.—19C?. ai

— 482 —

en metr.nol da lugar a la formación del anhídrido del ácido 9-btn-anhídrido mixto). El calentamiento de dicho derivado benzoiladoen metanol, da lugar a la formación del anhídrido del ácido 9-ben-zoiloxi-biciclo [3.3.1] nonano-1-carboxílico.

11. Se ha obtenido vina serie de alcoholes homoalílicos sin yanti, a partir del biciclo [3.3.1] non-3-en-9-ona-l-carboxilato de eti-lo. En la reducción de este oxoéster a 1-hidroximetil-biciclo [3.3.1]non-3-en-9-ols se obtiene preferentemente el epímero anti.

12. Se ha realizado la asignación de configuración sin y anti enestos alcoholes por espectroscopia infrarroja y por espectroscopiade resonancia magnética nuclear, siendo ambos métodos completa-mente coincidentes en los resultados.

13. Se ha realizado un estudio conformacional del sistema debiciclo [3.3.1] nonano, aportando evidencia sobre la conformeiónen doble silla demostrada por varios autores, y sugiriendo una con-formación en triple silla para el triciclo [7.3.1.02-7] tridecano. Lassillas que en estos compuestos forman el biciclo [3.3.1] ron-no senmás achatadas que las sillas ciclohexánicas ordinarias.

14. Los productos de esta tesis obtenidos por primera vez, hansido los siguientes:

— Enamina pirrolidínica del 2-oxo-ciclohexanocarboxilato ocetilo.

— 9-hidrox;i-b::ciclo [3.3.1] nonano-1-carboxilato de etilo y subenzoilderivado.

— Acetil y beilzoil derivados del ácido 9-hidroxi-bxiclo [3.3.1Jnonano-1-carboxílico.

— Anhídrido mixto del ácido benzoico y el ácido 9-benzoü-blc1'ció [3.3.1] nonano-1-carboxílico.

— Anhídrido del ácido 9-benzoiloxi-biciclo [3.3.1] nonano-l-car'boxílico.

— Sin y anti 1-hidroxi-metil-biciclo [3.3.1] non-3-en-9-ol.— 1-hidroxi-metil-biciclo [3.3.1] nonan-9-ol.—- Sm y anti 1-metil-biciclo [3.3.1] non-3-en-9-ol.— 1-metil-biciclo [3.3.1] non-3-en-9-ol.— 1,5-dimetil-ciclooctano.

- 483 ~

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