Подготовка фаски (2<em> Z</em> 4<em> E</em>) - Диенамиды путем олефинирования электронно-дефицитных алкенов с аллилацетатом
Summary
Здесь описывается катализируемое рутением олефинирование алкенонов с дефицитом электронов с аллилацетатом. Используя аминокарбонил в качестве направляющей группы, этот внешний протокол без окислителя обладает высокой эффективностью и хорошей стерео- и региоселективностью, открывая новый синтетический путь к ( Z , E ) -бутадиеновым скелетам.
Abstract
Прямая перекрестная связь между двумя алкенами посредством активации связи винилового CH представляет собой эффективную стратегию синтеза бутадиенов с высокой атомной и степенной экономикой. Однако эта функционально-направленная реакция перекрестного сочетания не была разработана, поскольку в практическом использовании все еще существуют ограниченные направляющие группы. В частности, обычно требуется стехиометрическое количество окислителя, образуя большое количество отходов. Из-за нашего интереса к новому синтезу 1,3-бутадиена мы описываем катализируемое рутением олефинирование алкоксидов с дефицитом электронов с использованием аллилацетата и без внешнего окислителя. Реакцию 2-фенилакриламида и аллилацетата выбирали в качестве модельной реакции, и желаемый диеновый продукт получали с 80% -ным выходом с хорошей стереоселекцией ( Z, E / Z, Z = 88:12) в оптимальных условиях: [ Ru ( п- цимен) Cl 2 ] 2 (3 мол.%) И AgSbF 6 (20 мол.%) В DCE при 110 ºC fИли 16 ч. С оптимизированными каталитическими условиями в руке были исследованы репрезентативные α- и / или β- замещенные акриламиды, и все реагировали плавно, независимо от алифатических или ароматических групп. Также, по-разному, N- замещенные акриламиды оказались хорошими субстратами. Кроме того, мы исследовали реактивность различных аллильных производных, предполагая, что хелатирование ацетатного кислорода в металл имеет решающее значение для каталитического процесса. Также были проведены эксперименты с мечеными дейтериями для исследования механизма реакции. Наблюдались только Z- селективные H / D обмены на акриламиде, что указывает на обратимое событие циклометализации. Кроме того, в межмолекулярном изотопном исследовании наблюдался кинетический изотопный эффект (KIE) 3,2, предполагая, что стадия олефинового CH-металирования, вероятно, участвует в стадии определения скорости.
Introduction
Бутадиены широко встречаются и обычно встречаются во многих натуральных продуктах, лекарствах и биоактивных молекулах 1 . Химики прилагали активные усилия для разработки эффективной, выборочной и практической синтетической методики синтеза 1,3-бутадиенов 2 , 3 . Недавно были разработаны прямые перекрестные связи между двумя алкенами с помощью активации двойной виниловой связи CH, представляющие эффективную стратегию синтеза бутадиенов с высокой атомной и степенной экономикой. Среди них катализируемая палладием перекрестная связь двух алкенов привлекает большое внимание, обеспечивая ( E, E ) -конфигурированные бутадиены через алкенил-Pd 4 , 5 . Например, группа Лю разработала синтез бутадиена, катализируемый Pd, путем прямого сшивания алкенов и аллилацетата ( фиг. 1 </Сильный> и уравнение 3 ) 4 . Между тем, функциональная групповая перекрестная связь между алкенами обеспечивала бутадиены с превосходной ( Z, E ) -стериоселективностью из-за события оцифровки олефинового CH, представляющего дополнительный метод 6 . На сегодняшний день некоторые передовые группы, такие как еноляты, амиды, сложные эфиры и фосфаты, были успешно внедрены в кросс-связь между алкенами, обеспечивая ряд ценных и функционализированных 1,3-бутадиенов. Однако направленная реакция перекрестного сочетания не была разработана, поскольку в практическом использовании все еще существуют ограниченные направляющие группы. В частности, для поддержания каталитического цикла обычно требуется стехиометрическое количество окислителя, которое образует большое количество органических и неорганических отходов. Существуют очень ограниченные примеры использования алкенов, обогащенных электронами, в качестве партнера по связыванию.
Аллилацетат и его производные были глубокоИсследованных в органических превращениях в качестве мощных реагентов аллилирования и олефинирования, включая катализированную перекрестную связь, аллилирование Friedel-Crafts обогащенных электронами аренов и каталитическую активацию СН электронно-дефицитных аренов ( рис. 1 и уравнение 1 ). Совсем недавно группа Loh разработала катализируемый родием CH-аллилирование алкоксидов с дефицитом электронов с аллилацетатами, создавая 1,4-диены ( фиг. 1 и уравнение 2 ) 8 . Между тем, группа Канай сообщила о дегидративном прямом СН-аллилировании с аллильными спиртами с использованием катализатора Со (III) 9 . Интересно, что Снаддон и его сотрудники раскрыли новый метод кооперативного катализа для прямого асимметричного α -аллиляции ациклических сложных эфиров 10 . Совсем недавно группа Аккермана сообщила о нескольких новых примерах аллиляцииГ недорогих катализаторов Fe, Co и Mn 11 . Эти отчеты сделали прорывы в реакциях аллилирования и олефинирования, но миграция с двойной связью и низкая региоселективность обычно неизбежны и нелегко контролируются. Следовательно, разработка более эффективных и селективных образцов реакции аллилацетатов для создания ценных молекул по-прежнему весьма желательна. Учитывая наш интерес к новому синтезу 1,3-бутадиена с помощью олефинирования СН, мы предположили, что аллилацетат можно вводить в направленное аллилирование аллогенных электронов с алкенами, сначала доставляя 1,4-диен. Затем более термодинамически стабильный 1,3-бутадиен может быть образован после миграционной изомеризации CC-двойной связи 7 , образуя диеновый продукт, который не может быть получен путем перекрестной связи с использованием обогащенных электронами алкенов, таких как пропен, в качестве связующего партнера 6 . Здесь мы сообщаем о недорогом олефиновом олефиновом олефиновом олефиновом соединении ру (III)П акриламидов с аллилацетатами в отсутствие какого-либо окислителя, что открывает новый синтетический путь для создания ( Z, E ) -бутадиенов ( рис. 1 и уравнение 4 ) 13 .
Protocol
Representative Results
Discussion
[Ru ( p- цимен) Cl 2 ] 2 представляет собой дешевый, легкодоступный, устойчивый к воздуху и высокоактивный катализатор на основе Ru с превосходной функциональной групповой толерантностью, который эффективно работает в условиях мягкой реакции, чтобы получить соединения CH / CH-б…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторам нечего раскрывать.
Materials
| Allyl Acetate | TCI | A0020 | > 98.0%(GC), 25 mL package |
| Dichloro(p-cymene)ruthenium(II) dimer | TCI | D2751 | > 95.0%(T), 5 g package |
| Silver hexafluoroantimonate | TCI | S0463 | > 97.0%(T), 5 g package |
| 1,2-Dichloroethane | TCI | D0364 | > 99.5%(GC), 500 g package |
| Rotavapor | EYELA | N-1200A | Use to dry solvent |
| Silica gel | Merck | 107734 | Silica gel 60 (0.063-0.2 mm), for column chromatoraphy |
Referências
- Negishi, E., et al. Recent Advances in Efficient and Selective Synthesis of Di-, Tri-, and Tetrasubstituted Alkenes via Pd-Catalyzed Alkenylation-Carbonyl Olefination Synergy. Acc Chem Res. 41 (11), 1474-1485 (2008).
- Maryanoff, B. E., Reitz, A. B. The Wittig olefination reaction and modifications involving phosphoryl-stabilized carbanions. Stereochemistry, mechanism, and selected synthetic aspects. Chem Rev. 89 (4), 863-927 (1989).
- Stille, J. K. The Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organotin Reagents with Organic Electrophiles. Angew Chem Int Ed. 25 (6), 508-524 (1986).
- Zhang, Y., Cui, Z., Li, Z., Liu, Z. Q. Pd(II)-Catalyzed Dehydrogenative Olefination of Vinylic C-H Bonds with Allylic Esters: General and Selective Access to Linear 1,3-Butadienes. Org Lett. 14 (7), 1838-1841 (2012).
- Shang, X., Liu, Z. Q. Transition metal-catalyzed Cvinyl-Cvinyl bond formation via double Cvinyl-H bond activation. Chem Soc Rev. 42 (8), 3253-3260 (2013).
- Hu, X. H., Yang, X. F., Loh, T. P. Selective Alkenylation and Hydroalkenylation of Enol Phosphates through Direct C-H Functionalization. Angew Chem Int Ed. 54 (51), 15535-15539 (2015).
- Kong, L., et al. Cobalt (III)-Catalyzed C-C Coupling of Arenes with 7-Oxabenzonorbornadiene and 2-Vinyloxirane via C-H Activation. Org Lett. 18 (15), 3802-3805 (2016).
- Feng, C., Feng, D., Loh, T. P. Rhodium (III)-catalyzed C-H allylation of electron-deficient alkenes with allyl acetates. Chem Commun. 51 (2), 342-345 (2015).
- Suzuki, Y., et al. Dehydrative Direct C-H Allylation with Allylic Alcohols under [Cp*CoIII] Catalysis. Angew Chem Int Ed. 54 (34), 9944-9947 (2015).
- Schwarz, K. J., Amos, J. L., Klein, J. C., Do, D. T., Snaddon, T. N. Uniting C1-Ammonium Enolates and Transition Metal Electrophiles via Cooperative Catalysis: The Direct Asymmetric α-Allylation of Aryl Acetic Acid Esters. J Am Chem Soc. 138 (16), 5214-5217 (2016).
- Zell, D., Bu, Q., Feldt, M., Ackermann, L. Mild C-H/C-C Activation by Z-Selective Cobalt Catalysis. Angew Chem Int Ed. 55 (26), 7408-7412 (2016).
- Li, J., et al. N-Acyl Amino Acid Ligands for Ruthenium(II)-Catalyzed meta-C-H tert-Alkylation with Removable Auxiliaries. J Am Chem Soc. 137 (43), 13894-13901 (2015).
- Li, F., Yu, C., Zhang, J., Zhong, G. Olefination of Electron-Deficient Alkenes with Allyl Acetate: Stereo- and Regioselective Access to (2Z,4E)-Dienamides. Org Lett. 18 (18), 4582-4585 (2016).
- Lehman, J. W. . The student’s lab companion: laboratory techniques for organic chemistry: standard scale and microscale. , (2008).
