Ein zweistufiges Protokoll für die Umpolung Funktionalisierung von Ketonen über Enolonium Arten
Summary
Ein zwei-Stufen ein-Topf-Protokoll für die Umpolung der Keton Enolates Enolonium Arten und Zugabe von einem Nucleophil auf die α-Position wird beschrieben. Nukleophile gehören Chlorid, azid, Azole, Allyl-Silane und aromatischen Verbindungen.
Abstract
Α-Funktionalisierung von Ketonen über Umpolung von Enolates durch hypervalentem Jod Reagenzien ist ein wichtiges Konzept in der synthetischen organischen Chemie. Vor kurzem haben wir eine zweistufige Strategie für Keton Enolate Umpolung entwickelt, die die Entwicklung von Methoden zur Chlorierung, Azidation und Aminierung mit Azole aktiviert hat. Darüber hinaus haben wir C-C Bindung – bilden Arylation und Allylation Reaktionen entwickelt. Das Herzstück dieser Methoden ist die Vorbereitung der zwischen- und hochreaktive Enolonium Arten vor der Zugabe von ein reaktives Nucleophil. Diese Strategie ist so erinnert an die Vorbereitung und Verwendung von Metall Enolates in klassischen Synthesechemie. Diese Strategie ermöglicht die Verwendung von nukleophile, die sonst nicht kompatibel mit den stark oxidierende hypervalentem Jod Reagenzien. In diesem Artikel präsentieren wir Ihnen ein detailliertes Protokoll für Chlorierung, Azidation, N-Heteroarylation, Arylation und Allylation. Zu den Produkten gehören Motive in medizinisch aktive Produkte weit verbreitet. Dieser Artikel hilft anderen stark im Umgang mit diesen Methoden.
Introduction
Enolates sind klassische Kohlenstoff nukleophile in der organischen Chemie und zu den am häufigsten verwendeten. Umpolung des Enolates elektrophiler Enolonium Arten erstellen kann wertvolle Alternativen α funktionalisiert Ketone produzieren sowie neuartige Reaktionen über klassische Enolate Chemie nicht möglich zu ermöglichen. Enolonium-Arten sind als Zwischenprodukte in zahlreichen Reaktionen in bestimmten Reaktionen, die hypervalentem Jod Reagenzien vorgeschlagen worden. Diese Reaktionen sind α-Halogenierung, Sauerstoffversorgung und Aminierung1 sowie andere Reaktionen2,3,4,5.
Die Bereiche dieser Reaktionen waren jedoch immer durch die vergängliche Natur der reaktiven Enolonium Arten begrenzt. Diese Vergänglichkeit benötigt Nucleophil während der Reaktion die Carbonyl-Enolates mit dem stark oxidierende hypervalentem Jod-Reagenz in der Reaktionsmischung vorhanden sein. So konnte jeder Nucleophil anfällig für Oxidation, wie Elektron reiche aromatische Verbindungen (Heterozyklen) und Alkenen, nicht verwendet werden.
Im letzten Jahr haben wir diese Grenzen überwunden, durch die Entwicklung von Bedingungen, in denen die Enolonium-Arten als diskrete Intermediate in einem Schritt durch Zugabe von Nucleophil in einem zweiten Schritt folgte gebildet werden. Dieses Protokoll ermöglicht nicht nur die klassische Art der Funktionalisierung z. B. Chlorierung6, sondern auch die Verwendung von oxidierbarer Kohlenstoff nukleophile, wie z. B. Allylsilanes6,8, Enolates1,6, 7und Elektron reiche aromatische Verbindungen9, was C-C-Bindung-Bildung. Die Allylation-Methode ist geeignet, um die Bildung von quartären und tertiären Zentren. Die Keton-Arylation-Methode stellt formale C-H Funktionalisierung der aromatischen Verbindung ohne die Notwendigkeit für eine Regie Gruppe9. Vor kurzem haben wir die Zugabe von Azole und Azides10 als gut11berichtet. Die ausführliche Darstellung des Protokolls wird voraussichtlich in der Einleitung dieser Methoden in den Tag zu Tag Tool-Box von der synthetischen organischen Chemie zu unterstützen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die erfolgreiche Vorbereitung der Enolonium Arten von TMS-Enolates ist eine Reihe von Faktoren abhängig. Die große Seite Reaktion in der Vorbereitungsschritt ist die Homo-Kupplung des Ausgangsmaterials durch Reaktion eines Moleküls gebildete Enolonium Arten mit einem Molekül von TMS-Enolate. So ist das Erfordernis der Reaktionsbedingungen dieser Dimerisierung zu vermeiden durch schnelle Reaktion des Lewis Säure aktivierte hypervalentem Jod Reagenz mit zusätzlichen TMS-Enolate bezogen auf die Rate der Dimerisierung …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gründungshilfe von Ariel University und ein ISF individuelle Research Grant (1914/15), AMS dankbar anerkannt.
Materials
| Chlorotrimethylsilane, 98+% | Alfa Aesar | A13651 | TMS-Cl |
| Boron trifluoride diethyl etherate, 98+% | Alfa Aesar | A15275 | BF3*Et2O |
| 2-Methylindole, 98+% | Alfa Aesar | A10764 | 2-Me-indole |
| Hydroxy(tosyloxy) iodobenzene, 97% | Alfa Aesar | L15701 | Koser's reagent |
| Acetophenone, >98% | Merck | 800028 | |
| n-Butyllithium solution 1.6M in hexanes | Aldrich | 186171 | nBuLi |
| BIS(ISOPROPYL)AMINE | Apollo | OR1090 | DIPA |
| Trimethylsilyl azide, 94% | Alfa Aesar | L00173 | TMS-N3 |
Referências
- Mizar, P., Wirth, T. Flexible stereoselective functionalizations of ketones through umpolung with hypervalent iodine reagents. Angewandte Chemie International Edition. 53 (23), 5993-5997 (2014).
- Yoshimura, A., Zhdankin, V. V. Advances in synthetic applications of hypervalent iodine compounds. Chemical Reviews. 116 (5), 3328-3435 (2016).
- Zhdankin, V. V. . Hypervalent Iodine Chemistry: Preparation, Structure, and Synthetic Applications of Polyvalent Iodine Compounds. , (2013).
- Wirth, T. . Topics in Current Chemistry. 373, (2016).
- Merritt, E. A., Olofsson, B. α-functionalization of carbonyl compounds using hypervalent iodine reagents. Synthesis. 4 (4), 517-538 (2011).
- Arava, S., et al. Enolonium Species-Umpoled Enolates. Angewandte Chemie International Edition. 56 (10), 2599-2603 (2017).
- Parida, K. N., Maksymenko, S., Pathe, G. K., Szpilman, A. M. Cross-Coupling of Dissimilar Ketone Enolates via Enolonium Species to afford Nonsymmetrical 1,4-Diketones. Beilstein Journal of Organic Chemistry. 14, 992-997 (2018).
- Zhdankin, V. V., et al. Carbon-carbon bond formation in reactions of PhIO·HBF4-silyl enol ether adduct with alkenes or silyl enol ethers. Journal of Organic Chemistry. 54 (11), 2605-2608 (1989).
- Maksymenko, S., et al. Transition-metal-free intermolecular α-arylation of ketones via enolonium species. Organic Letters. 19 (23), 6312-6315 (2017).
- Vita, M. V., Waser, J. Azidation of β-keto esters and silyl enol ethers with a benziodoxole reagent. Organic Letters. 15 (13), 3246-3249 (2013).
- More, A., et al. α-N-Heteroarylation and α-azidation of ketones via enolonium species. Journal of Organic Chemistry. 83, 2442-2447 (2018).
- Xie, L., et al. Gold-catalyzed hydration of haloalkynes to α-halomethyl ketones. Journal of Organic Chemistry. 78 (18), 9190-9195 (2013).
- Patonay, T., Juhász-Tóth, &. #. 2. 0. 1. ;., Bényei, A. Base-induced coupling of α-azido ketones with aldehydes − An easy and efficient route to trifunctionalized synthons 2-azido-3-hydroxy ketones, 2-acylaziridines, and 2-acylspiroaziridines. European Journal of Organic Chemistry. 2002 (2), 285-295 (2002).
- Li, C., Breit, B. Rhodium-catalyzed chemo- and regioselective decarboxylative addition of β-ketoacids to allenes: Efficient construction of tertiary and quaternary carbon Centers. Journal of the American Chemical Society. 136 (3), 862-865 (2014).
