Um Protocolo em Duas Etapas para Funcionalização de Umpolung de Cetonas via Espécies de Enolonium
Summary
Um protocolo de um pot-dois passos para a umpolung de cetona enolatos de espécies enolonium e adição de um nucleófilo na α-posição é descrito. Nucleófilos incluem cloreto de azida, azóis, alil-silanos e compostos aromáticos.
Abstract
Α-Functionalization de cetonas através de umpolung de enolatos por reagentes de iodo hipervalente é um conceito importante em química orgânica sintética. Recentemente, temos desenvolvido uma estratégia de duas etapas para cetona enolato umpolung que permitiu o desenvolvimento de métodos para cloração, azidation e aminação usando azóis. Além disso, temos desenvolvido C-C vínculo – formando reações de arylation e allylation. No coração desses métodos é a preparação das espécies intermediárias e altamente reativo enolonium antes da adição de um nucleófilo reativa. Esta estratégia é, portanto, uma reminiscência da preparação e da utilização de enolatos metais em química sintética clássica. Esta estratégia permite o uso de nucleófilos que seriam incompatíveis com os reagentes de iodo hipervalente fortemente oxidante. Neste trabalho apresentamos um protocolo detalhado para cloração, azidation, N-heteroarylation, arylation e allylation. Os produtos incluem motivos prevalentes em produtos medicinalmente ativos. Este artigo ajudará grandemente outros usando esses métodos.
Introduction
Enolatos são nucleófilos clássica carbono em química orgânica e entre os mais utilizados. Umpolung de enolatos criar espécie eletrofílica enolonium permite valiosas formas alternativas para produzir cetonas α-acrescida bem como para permitir novas reações não possíveis via química clássica enolato. Espécies de Enolonium foram propostas como intermediários em várias reações, em particulares reações envolvendo reagentes de iodo hipervalente. Estas reações incluem α-halogenação, oxigenação e aminação1 , bem como outras reações2,3,4,5.
No entanto, os escopos destas reações foram sempre limitados pela natureza transitória das espécies reativas de enolonium. Essa transiência exigido qualquer nucleófilo para estar presentes na mistura reacional durante a reação dos enolatos de carbonila com o reagente de iodo hipervalente fortemente oxidante. Assim, qualquer nucleófilo propenso à oxidação, tais como compostos aromáticos rico (heterocíclicos) de elétrons e alcenos, não puderam ser usado.
No ano passado, nós ter superar essas limitações, desenvolvendo as condições em que as espécies de enolonium é formada como um intermediário discreto em uma única etapa, seguido por adição do nucleófilo em uma segunda etapa. Este protocolo permite não só o tipo clássico de functionalization tais como cloração6, mas também o uso de nucleófilos carbono oxidável, como allylsilanes6,8, enolatos1,6, 7e o elétron rico compostos aromáticos9, resultando na formação de ligação C-C. O método allylation é favorável à formação de centros quaternários e terciários. O método de arylation de cetona constitui functionalization formal de C-H do composto sem a necessidade de um diretor do grupo9o aromático. Recentemente, informamos a adição de azóis e azidas10 como bem11. A apresentação detalhada do protocolo deverá ajudar a introdução desses métodos na caixa de ferramentas do dia-a-dia do químico orgânico sintético.
Protocol
Representative Results
Discussion
A preparação bem sucedida das espécies de enolonium da TMS-enolatos é dependente de uma série de fatores. A reação do lado maior na etapa de preparação é o acoplamento homo das matérias-primas pela reação de uma molécula de espécies enolonium formado com uma molécula de TMS-enolato. Assim, a exigência das condições de reação é evitar este dimerização, garantindo a rápida reação do reagente iodo Lewis ácido hipervalente registrados com TMS-enolato adicionado em relação a taxa de dimerização…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Uma concessão de start-up da Universidade de Ariel e uma bolsa de investigação Individual ISF (1914/15) para AMS é reconhecido com gratidão.
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).
