Synthèse du 2-méthyl-~benzo [c] phénanthrène-3-d

—2

9,66 gr (2.10 M) du bromure de

triphénylphosphonio-2-méthylnaphta-—2

lène (lO) et U,l8 gr (2.10 M) du 3-bromo-p-tolualdéhyde sont agités à température ordinaire dans le minimum de méthanol, jusqu’à

dissolu-—2

tion complète. Hous additionnons ensuite 0,152 gr (2,2.10 M) de li­ thium métallique dans 11 ml de méthanol. Après quelques instants, un précipité blanc se forme. L'agitation est maintenue trois heures. Le précipité est filtré et on recueille ainsi

2,62

gr du dérivé trans pratiquement pur. Après recristallisation dans le benzène, le point de fusion est de 176,5-1T9°C. Le rendement en trans est de U0,8

%,

Spectre de R.M.N. (CDCl^) : ^16T

Spectre de masse : masse calculée = 322-32U masse trouvée = 322-324

Analyse C H

%

trouvés 71,3 4,70

%

calculés 70,8 4,38

Les eaux mères de filtration sont évaporées sous pression réduite et le résidu est chromatographié sur alumine (éluant : éther de pétrole 6o-70®). La fraction de tête contient 2,62 gr du dérivé cis

Il est recristallisé dans le méthanol. F = 70,5-72,5°.

Spectre de R.M.N. (CDCl^) : 4170

Spectre de masse : masse calculée = 322-324 masse trouvée = 322-324 Le rendement global de la réaction s'élève à 82

Différents essais faisant varier la température du milieu réactionnel ont été réalisés. Le rendement global ne varie pas de manière impor­ tante, mais le rapport cis/trans augmente avec une température crois­ sante.

133

2) Réaction de WITOIG_dans le DMSO/NaOH

—2

1,172 gr de NaH (2,1+.10” M) à 50 ^ dans l'huile sont lavés soigneuse­ ment à l'hexane, dans le "ballon réactionnel (après décantation, l'hex-

ane est éliminé par succion).

On ajoute 20 ml de DMSO séché et distillé sur CaH^ et on porte la tem- pératiure à 80°C pendant une demi-heure. Une mousse verdâtre se forme. Le milieu réactionnel est alors ramené à 0°C et 9»6T gr (0,02 M) du sel de phosphonium dissous dans 50 ml de DMSO sont additionnés sous forte agitation. La solution vire très rapidement à l'orange foncé. On laisse revenir progressivement à température ordinaire, pendant l'addition de lt,l88 gr (0,02 M) de 3-hromo-p-tolualdéhyde > puis on chauffe à 80®C pendaht l6 heures. Après refroidissement, le mélange réactionnel est versé dans de l'eau, puis il est filtré.

Le précipité est chromatographié sur alumine (éluant : éther de pétrole 60-T0°). La première fraction non fluorescente contient 2,39 gr (37

%)

du dérivé cis. La deuxième fraction de 2,6l gr est le trans (40,7

%

)• Le rendement global est de 78

%.

Isomérisation cis/trans

0

,

1+92

gr du diaryléthylène cis ^2^ sont chauffés à reflux dans du xylène distillé, en présence de quelques cristaux d'iode, pendant une nuit. La phase organique est ensuite extraite par une solution aqueuse de NaHSOg. Elle est lavée et séchée sur MgSOj^ et évaporée sous pression réduite. On recueille 0,1+92 gr d'un produit rosâtre qui est recristal­ lisé dans le "benzène. Le point de fusion est de 175>5-178®C. Le produit ne provoque pas d'a"baissement du point de fusion avec un échantillon de l-( 2-naphtyl )-2-( 3-"bromo-p-tolyl ) éthylène trans

après purification, est de 90

%.

22i

. Le rendement,

h) Ph£t^c^c^i_sa^i£^

Six essais ont été effectués. Nous décrivons ci-dessous les conditions ex­ périmentales qui nous ont donné le meilleur rendement.

1,027 gr (3,2.10 ^ m) du diaryléthylène cis ^2^ sont irradiés pendant deux heures dans 950 ml de cyclohexane distillé contenant 11 mg d'iode

(1+,3.10"^ M).

13h

phie sur couche mince de silice-plâtre imprégnée de

2

,U,

6

-trinitrofluo- rénone, seule méthode permettant de séparer le cis a23 , le trans

a2^

et le produit cyclisé ^2y . Il est nécessaire de faire migrer le solvant (éther de pétrole

60

-

70

°) trois ou quatre fois pour voir cette séparation. En fin de réaction, la solution est évaporée sous pression réduite et le résidu est chromatographié sur alumine (éluant : éther de pétrole

60

-

70

°). On recueille 0,788 gr d'une huile jaunâtre qui cristallise dans un léger exces d'hexane.

F =

63

-

66

°.

Le rendement global est de

78 X.

Lors des essais de mise au point de la réaction, la purification de l'huile brunâtre obtenue après chromatographie s'est avérée difficile :

1

) l'huile ne cristallise pas dans l'hexane.

2

) la chromatographie sur couche mince révèle un mélange impossible à séparer par cette méthode.

_2

3) la sublimation à 80°C et 10 TORR fournit un produit de point de fu­ sion 65-68°C . Cependant, cette technique est très lente.

k)

formation d'un complexe Tl .

a) L'huile est dissoute dans de l'hexane bouillant. On ajoute une quan­ tité équimolaire d'acide picrique purifié et, après refroidissement, le complexe brun-rouge est filtré.

Il faut cinq recristallisations dans un mélange acétate d'éthyle-hex- ane pour obtenir un point de fusion constant à 100,5-102,5°.

b) Cependant, la perte de produit est importante et, devant cet inconvé­ nient, nous avons employé comme complexant la 2,U,6-trinitrofluorénone (T.N.F.) dissoute à chaud dans le benzène.Le produit brun est recristal­ lisé dans l'hexane. F.=

19

I,5-193,5°«

Les de\ix complexes sont ensuite détruits par chromatographie sur alu­ mine (éluant : éther de pétrole 60-70°). On recueille le 3-bromo-2- méthyl-benzo [c]phénanthrène , qui est recristallisé dans l'hexa­ ne. F = 66,5-68°.

Précisons encore que la chromatographie sur colonne d'alvimine ou de sili­ ce imprégnée soit d'acide picrique, soit de T.N.F. ne permet pas la puri­ fication de l'huile brunâtre.

135

Spectre de R.M.N. (CDCl^) : ^+008

Spectre de masse : masse calc\ilée = 320-322 masse trouvée = 320-322 Analyse C H

%

trouvés _70,95 U,10

%

calculés 71,06 4,05 c) Deut£r^a^i£r^ 1) Méthode de BAK (8?)

0,Ut6 gr M) du 3-hromo-2-méthylbenzo [c]phénanthrène

sont mélangés à 1,1 ml d'anhydride acétique fraîchement purifié et à 1,833 gr (2,8.10 M) de zinc en poudre, préalablement lavé au CClj^, CgHg anhydre et à l'éther anhydre, puis séché sous haut vide pendant une nuit. Après addition de 20 ml de D^O à 99,T

%■>

le chauffage à re- flvix est maintenu pendant 66 heures. Le zinc est alors détruit par de la soude et la phase aqueuse est extraite au chloroforme. La phase organique est lavée à l'eau, séchée sur MgSOj^, puis le solvant est éva­ poré sous pression réduite. On chromatographie l'huile obtenue sur altimine (éluant : éther de pétrole 60-T0®) et on récolte 0,217 gr d'une fraction dont le spectre de R.M.N. montre qu'elle contient environ 1/3 du 2-méthylbenzo[c]phénanthrêne-3-d pour 2/3 du produit de départ.

2) Méthode de CHENON (62)

Un mélange de 0,TT^ gr (2,3.10 ^ M) du dérivé bromé , 7,311 gr (0,11 m) de zinc en poudre traité comme ci-dessus et

0,909

gr (l,6. 10 m) de CaO séché une nuit à 900°C, est séché à reflvix en présence de 20 ml de D^O à 99,7

%

et sous forte agitation pendant Ul heures. Ensuite, le mélange réactionnel est agité en présence de benzène et d'acide chlorhydrique jusqu'à destruction du zinc. La phase organique est décantée, lavée à l'eau et séchée sur MgSOj^.

Le solvant est évaporé sous pression réduite. On récolte 0,632 gr d'une huile jaixnâtre qui est engagée dans une deuxième réaction d'échange, dans les mêmes conditions.

136

sur alumine (êluant : éther de pétrole

6

O-TO®).

Après recristallisation de la fraction de tête dans l'hexane, on re­ cueille

0,528

gr du 2-méthylbenzo[c]phénanthrène-3-d > de point de fusion

80

-

82

°.

Le point de fusion mixte avec un échantillon du 2-méthylhenzo[c]phé- nanthrène préparé par R.H. MARTIN et coll. (12) ne subit pas d'abais­ sement .

Le rendement de la deutériation est de 93

%•

Le spectre de R.M.N. (CDCl^) : U

696

Le spectre de masse : masse trouvée =

2

U

3

masse calculée =

2

U

3

La pureté isotopique est déterminée à environ 96,5

%•

C H

%

trouvé

93,65 5,90

Analyse P.M. = 2^3,27

Continental Pharma

%

calculé

93,80

6,22

Signalons encore que lors d'un essai \iltérieur, nous avons laissé refluer la réaction sous agitation pendant 2l6 heures, sans réaliser un deuxième échange, mais en additionnant à trois reprises 5-T ml de D^O. Le rendement, après recristallisation, était de

89

T) Bromure de 2-triphénylphosphoniométhylbenzo[c]phénanthrène-3-d \T0>

1,23

gr (

5.10

^ M) du 2-méthylbenzo[clphénanthrène-3-d > 0,926 gr (5,6. 10 ^ M) de N.B.S. fraîchement recristallisée et séchée et I

50

mg de peroxyde de benzoyle sont agités dans

50

ml de CClj^ distillé sur KOH. On chauffe à reflux pendant deux heures. Après refroidissement, on recueille par

filtra-—3

tion 0,1+97 gr (5,6.10 M) de succinimide.

Les eaux mères sont évaporées sous pression réduite et 10 mg du produit bru­ nâtre sont recristallisés dans de l'éther de pétrole 40-60°.

Le point de fusion est de 9^-96°. F. litt. = 98-99*5°. (66).

Le reste du dérivé est dissous dans 20 ml de xylène anhydre et chauffé à reflux en présence de 1,378 gr (5,6.10 M) de triphénylphosphine pendant trois heures. On laisse reposer la nuit, puis le précipité est filtré et lavé à l'éther anhydre.

137

F = 311,5-315°. F litt. = 316-317°. (lO) = 310-311°. (66)

Le rendement calculé à partir du dérivé méthylé est de 78,5

%•

8) Synthèse du 2-benzo tc3phénanthraldéhyde-3-d

0,^53 gr du bromométhyle (1,4.10 ^ M) sont chauffés dans 20 ml de CClj^ distillé sur KOH contenant 0,280 gr de N.B.S. (l,5.10~^ M) et 35 mg de per­ oxyde de benzoyle.

L'huile obtenue en fin de réaction est dissoute dans un mélange éthanol-ben- zêne 5/1. On ajoute 0,326 gr d'oxalate de potassiim monohydrate (l,6.10~^ M) et on porte à reflux 42 heures. Le solvant est ensuite évaporé et l'huile jaunâtre est chromatographiée sur silice (éluant : C^H^). La fluorescence jaune-vert pâle est caractéristique du dérivé formylé, dont on recueille

0

,

283

. On recristallise ensuite ce dérivé dans l'éthanol.

F =

94

-

96

°. F litt. = 93,5-95,5°. (66).

Le rendement calculé au départ du 2-méthylbenzo [c] phénanthrène-3-d est de 77

%•

9) Synthèse du 7-bromo-[6]-hélicène ^

a) ^romure^ ^e_t£iphJ^n^l£h£S£h£n^oj-(^-br£m£-£-mé^h^lben.z£[c_]£hé^n^n_thrêrie_)_ ^

0,189

gr (6.10 ^ m) du 3-bromo-2-méthylbenzo[cjphénanthrène sont dissous dans 20 ml de CClj^ contenant 0,120 gr (6,5.10”^ M) de N.B.S. et une poin­ te de spatule de peroxyde de benzoyle. Après une heure de chauffage à reflux, le test au Kl-papier amidon est négatif. Après filtration et éva­ poration, on recueille 0,288 gr d'une huile qui est chauffée en présence de

0,167

gr (

6

,

5.10

^ m) de triphénylphosphine dans du xylène anhydre, à reflux pendant une heure. L'agitation est maintenue une nuit à la tempé­ rature ordinaire.

Le milieu réactionnel est filtré et lavé à l'éther anhydre. On récolte ainsi

0,293

gr du sel de phosphonixom ^3^ .

F =

271

-

273

°.

138

b) l-(3-bromo-2-benzo [c3phénanthryl-2-phényl)éthylène

Ce composé est obtenu par réaction de WITTIG au départ de 0,293 gr du sel

pression réduite et le résidu chromatographié sur alumine (éluant : éther de pétrole 60-70°). La fraction de tête non fluorescente contient 100 mg

l8 heures.

Le milieu réactionnel est extrait par une solution aqueuse de bisulfite de sodium.

cristaux d'iode, pendant 80 min. et on suit le cours de la réaction par chromatographie s\ir couche mince. Le solvant est ensuite évaporé sous près

pétrole

60

-T

0

° ).

La fraction de tête contient

8j mg

d'une substance cristalline jaune pâle non fluorescente.

Après recristallisation dans un mélange benzène-éthanol, le point de fu­ sion s'élève à 196,5-198°.

Le rendement en T-hromo-[6]-hélicène est de 6t

Spectre de R.M.N. (CDCl^) : *+503

Spectre de masse : la présence d'un doublet au rapport m/e =

Uo6

et

Uo8

y est démontrée. Masse calculée =

4o6-Uo8

déhyde fraîchement purifié. Après addition de 1 ml d'une solution métha-nolique contenant 5»2 mg (T,5.10 ^ M) de Li (préparé au départ de 52 mg de Li métallique dans 10 ml de CH^OH), le milieu réactionnel est agité lU heures à température ordinaire. Le solvant est ensuite évaporé sous

F = lU6-151°.

Spectre de R.M.N. (CDCl^) : UU86

Afin de vérifier la structure de ce produit, nous avons procédé à une réac tion d'isomérisation dans le xylène, à refl\ix, en présence d'iode, pendant

On obtient, après évaporation de la phase organique, le dérivé trans Spectre de R.M.N. (CDCl^) : 4^9^

On recueille encore 30 mg du dérivé trans non fluorescent. Le rendement de la réaction est de 72

%.

130 mg du diaryléthylène obtenu ci-dessus sont dissous dans 650 ml de benzène cristallisable. On irradie la solution en présence de quelques sion réduite et le résidu chromatographié sur alumine (éluant : éther de

139

Ce dérive est obtenu par réaction de WITTIG dans le méthanol, entre 0,37^ (5,9«10 ^ M) du bromure de 2-triphénylphosphoniométhylbenzo [c]phé- nanthrène-3-d et 0,0T6 gr (T.IO”^ M) de benzaldéhyde distillé.

On ajoute 1 ml d'une solution préparée au départ de 0,083 gr de Li dans 10 ml de méthanol. L'agitation est maintenue une nuit. Le solvant est évaporé et le résidu chromatographié sur alumine (éluant : éther de pé­ trole 6o-to®).

On récolte 0,215 gr d'un mélange cis-trans que l'on isomérise dans du xylêne à reflux en présence d'iode, pendant 20 he\ires. Après recristal­ lisation dans un mélange acétate d'éthyle-éthanol, on recueille 0,133 gr du dérivé trans sous forme d'aiguilles.

F = li+2,5-1^43,5°. F litt. = lUU-lJ+5®. (12) Spectre de R.M.N. (CDCl^) : U

98

I

Spectre de masse : masse calculée = 331 masse trouvée = 331

10) Synthèse du [él-hêlicène-T-d

b) photocyclisation

On irradie 0,128 gr (3,9*10 ^ M) du diaryléthylène synthétisé ci-dessus dans 750 ml de benzène cristallisable, en présence de quelques cristaux d'iode, pendant 75 min.

Après évaporation du solvant, le résidu est chromatographié sur alumine (éluant : benzène).

On recueille 0,110 gr d'un produit légèrement jaune.

Il recristallise dans un mélange - EtOH, sous forme de plaquettes hexagonales.

F = 232-23U®, F litt. = 232-233°. (57)

Le point de fusion mixte relevé avec iin échantillon de [6]-hélicène reste inchangé.

Le rendement de la réaction est de

87

Le spectre de R.M.N. (CDCl^) : ^998

(CgHg) : 5027

Le spectre de masse : masse calculée = 329 masse trouvée = 329 Pureté isotopique :

^2%

lUO

a ) i

3

_-

2

fie^n^n_thry^-£-^)ettyI^èri^

0,20U gr (9s9*10 M) de 3-phénanthraldéhyde-2-d sont dissous dans le minimum de méthanol en présence de 0,531 gr (9,9*10 ^ M) de bromure de 3-triphénylphosphoniométhylphénanthrêne-2-d Çly .

On ajoute 1 ml d'une solution de 0,058 gr (8,3*10 M) de lithium métal­ lique dans T nil de méthanol. L'agitation est maintenue pendant une nuit à température ordinaire.

Le mélange réactionnel est ensuite filtré et on recueille 0,3^1 gr d'un produit blanc, qui est fixé sur alumine et chromatographié (éluant: La fraction de tête, peu fluorescente, contient 0,lU3 gr du dérivé cis, qui est recristallisé dans le

F = 2l;0,5-2U2,5°.

La deiixième fraction, fluorescente bleue, comporte 0,l85 gr du dérivé trans insoluble dans

80

ml de à ébullition.

F =

295

-

295

,

5

°. F.litt. =

289

°. (

91

),(

82

).

La séparation complète des structures cis et trans pourrait être à l'ori­ gine de la différence entre le point de fusion de la littérature et le nôtre.

Le rendement global de la réaction, après purification, est de 8T,5 Spectres de R.M.N. : il n'a pas été possible de relever les spectres de R.M.N. des cis et trans, étant donné leur manque de solubilité et ce, même à

60

° dans le benzène.

Soectre de masse: masse calculée = 382 masse trouvée = 382

11) Synthèse du [7]-hélicène-8,11-d^

Analyse C H

%

trouvé _93,75

5,30

9»+,30 5,30

%

calculée 94,2U 5,70 b) photocyclisation

Deux essais complémentaires ont été réalisés avec des temps d'irradiation courts, ce qui nous a permis d'obtenir 59,^

%

du [t]-hélicène-

8

,ll-d

2

.

lUl

1er essai

0»155 gr (4.10~^ M) du diaryléthylène sont dissous dans T50 ml de benzène cristallisable en présence de 5 mg (l,9«10 ^ M) d*iode. On irradie 30 min. puis le solvant est évaporé sous pression réduite et le résidu est chro- matographié sur alumine (éluant : éther de pétrole 60-T0°C). La première bande, de fluorescence bleu pâle, contient 0,080 gr du [T]-hélicène-

8

,11-

Il est recristallisé dans un mélange C^Hg-EtOH. Les cristaux sont jaune pâle. F = 253,5-255°. F litt. = 25U-255°. (12)

Le rendement, après 30 min., est de 52

%.

La fraction, de fluorescence bleue intense, constitue 0,0l+2 gr du diaryl­ éthylène de départ.

2ème essai

Le temps d'irradiation des 0,08? gr est de U5 min. Après purification, on recueille 0,052 gr du [T]-hélicène-

8

,ll-d

2

. Le rendement est de

6

l La deuxième fraction contient

2k

gr du trans de départ.

Spectre de R.M.N. (CDCl^) : 6203

Spectre de masse : masse calculée = 380 masse trouvée =

380

Piireté isotopique : 92,5

%

cL^.

12) Synthèse du [T]-hélicène-

6

,9-d^

a) jL-^

2

^n^htj;^l-

3

^dJ_-^-_(_

2

^b£^n£

0

_£cjj)héna£thr;^l-

3

^d_)^é;y^

0,561

gr (

9

,

6

.

10

~^ m) de bromiire de

2

-triphénylphosphoniométhyl(benzo [c] phénanthrène-3-d) et 0,151 gr (9,6.10 ^ M) de 2-naphtaldéhyde-3-d sont dissous dans du méthanol contenant un peu de CgHg. On ajoute 1,5 ml d'une solution de méthanolate de lithium (0,0T8 gr Li/10 ml CH^OH).

L'agitation est maintenue pendant une nuit. Après filtration, on récolte

0,135

gr du dérivé trans, qui est recristallisé dans un mélange

-F = 201-202°. F litt. = 200-201°. (12).

Spectre de R.M.N. : 132 T. Etant donné la faible solubilité de ce composé, il a fallu relever ce spectre à 80°C dans C^Clj^.

Spectre de masse : masse calculée = 382 masse trouvée =

382

. Pureté isotopique : 93^

l42

Les eaux mères de filtration et de cristallisation sont chromatographiées sur alumine (éluant : éther de pétrole 60-70®). On recueille un mélange cis-trans.

Sur une partie de ce mélange, nous avons tenté la séparation des isomères en chromatographiant sur plaque préparative. Il est nécessaire de faire migrer cinq fois l'éther de pétrole pour avoir deux bandes. La première bande, peu fluorescente, contient 30 mg du dérivé cis entaché d'un peu de trans. La deiixième, de forte fluorescence bleue, contient

hO

mg du trans pur.

Le restant du mélange est isomérisé et on récolte ainsi globalement 308 mg du diaryléthylène, soit 83,8

%

de rendement.

Le dérivé cis est recristallisé dans l'hexane. F = 111,5-llU®.

Spectre de R.M.N. (CDCl^) : 5^9 (cis).

b) [

7

]-hélicène-6,9-d^

La photocyclisation a été réalisée suivant les données de la littérature (

12

). Cependant, l'emploi d'une lampe neuve pourrait être la cause des mauvais rendements.

Nous avons isolé le [7]-hélicène-6,9-d2 avec l4

%

et le dinaphto [l,2-a; 1',2'-h]anthracène-6-d avec

kS %

de rendement.

1

) [

7

]-hélicène-6,9-d„

— — — — — — — — ——C

Spectre de R.M.N. (CDCl^) : 3^

Ce spectre a été relevé sur le BRUCKER HX 90 Mc. Spectre de masse : masse calculée =

38

O

masse trouvée = 380

F = 253-25i+,5°. F litt. = 25U-255°. (il),(12).

2

) dinaphto Cl ,2-a;l' ,2'-h]_anthracène-6-d

F =

225

-

226

°, F litt. =

226

,

5

-

227

,

5

°. (

12

) Spectre de R.M.N. (CDCl^) : 5589

Spectre de masse : masse calculée = 379 masse trouvée = 379»

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