Retropinacol תגובות צימוד / חוצת pinacol - גישה קטליטי לdiols 1,2-הסימטרי
Summary
חשבון חדש לסינתזה של 1,2-diols הסימטרי המבוסס על מנגנון צימוד retropinacol / pinacol הצולב מתואר. בשל הביצוע קטליטי של התגובה הזו שיפור ניכר בהשוואה לזיווגי pinacol הצולבת קונבנציונליים מושגת.
Abstract
1,2-diols הסימטרי כמעט נגיש על ידי תהליכי צימוד pinacol רדוקטיבי. ביצוע מוצלח של שינוי כזה חייב הכרה ברורה והבחנה קפדנית של שתי תרכובות דומות קרבוניל (אלדהידים → 1,2-diols או קטונים המשניים → 1,2-diols שיישונים). כוונון עדין זה הוא עדיין אתגר ובעיה לא פתורה עבור כימאי אורגני. קיימים מספר דיווחים על ביצוע מוצלח של השינוי הזה, אבל הם לא יכולים להכליל. במסמך זה אנו מתארים תהליך קטליטי ישיר pinacol צימוד שממשיך דרך רצף צימוד retropinacol / pinacol צולב. לפיכך, ניתן לגשת 1,2-diols להחליף סימטרי עם תשואות כמעט כמותית באמצעות ביצועים תפעולי פשוטים בתנאים מתונים מאוד. טכניקות מלאכותיות, כגון טכניקות מזרק משאבה או תוספות מאוחרות של מגיבים אינן נחוצות. ההליך שאנו מתארים מספק גישה מהירה מאוד למוצרי pinacol הצולב (1,2-diols, diols vicinal). הארכה נוספת של התהליך החדש הזה, למשל ביצועי enantioselective יכולה לספק כלי שימושי מאוד לסינתזה של 1,2-diols כיראליות הסימטרי.
Introduction
תגובת צימוד pinacol היא שיטה כללית ונפוצה להכנת diols הסימטרי vicinal (1,2-diols, pinacols). לסקירות מקיפות בתחום זה רואה אזכור 1 Hirao, צ'אטרג'י וג'ושי 2, לאדיפו 3, וGansäuer ו4 בלום. בניגוד לכך, רק כמה דיווחים שפורסמו להתייחס מימוש יעיל של תגובות צימוד pinacol הצולב להניב 1,2-diols המקביל הסימטרי (טיטניום (IV) כלוריד / מנגן 5, סמריום (II) יודיד 6, מגנזיום / Trimethylchlorosilane 7, ונדיום (ב ') 8, זירקוניום / פח 9, ואיטרביום 10). לפיכך, תגובת צימוד pinacol הצולבת מולקולאריים עדיין אתגר גדול בכימיה אורגנית, בעיקר הביצוע הקטליטית של השינוי הזה.
היווצרות של מוצרי צימוד צולבים היא kinetically disfavoredבתנאים של צימוד pinacol קלאסי. כדי להשיג כמות מספקת של המוצר הסימטרי עיכב תוספת של תרכובת קרבוניל אחת אפשרית. קיימים כמה דוגמאות שמפתחות את המושג הזה, אבל הם מבוססים על כמה מניפולציות ניסוי ספציפיות, ולכן לא ניתן להכליל. בנוסף, העודף הנדרש של תרכובת קרבוניל אחד בשינויים הללו הביא להפרדה מייגע של תערובת מוצר מורכבת 11. חלופי למטרה זו מיוצגת על ידי precomplexation של מגיב אחד עיבוד כמויות equimolar של מגיב נוסף לפי צורך.
דוגמאות שונות של תגובת pinacol הפיכה תוארו 12. אלה מובילים לתמורה שתנאים כאלה יכולים להיות נקודת התחלה אופטימלית לסינתזה הבררנית של מוצרי צימוד צולבים. מאז מתכת נמוכה ערכית, כמו גם מינים רדיקליים תגובתי נוצר בו זמנית באתר, Diols הסימטרי יכול להיווצר אך ורק בנוכחות מגיב קרבוניל מתאים. למיטב ידיעתנו שיטה כזו לא דווחה קודם לכן (Porta et al. תאר מחשוף pinacol להשוות וצימוד לאחר מכן על ידי הפריסה נוספת של כמויות stoichiometric של AIBN (2,2 '–BIS-isobutyronitrile אזו) כדי ליצור רדיקלים חובה) 13.
במסמך פרוטוקול דמיינו המספק גישה מהירה ופשוטה למבצעי 1,2-diols הסימטרי. מוצרי pinacol הסימטריים הם בעיקר נגישים בתשואות מצוינות (> 95%). מוצרים באופן סימטרי pinacol לא רצויים לא נצפו. המתודולוגיה pinacol הצולבת חדשה זו מבוססת על רצף צימוד retropinacol / pinacol צולב. זה יהיה הפגין בדברים הבאים על ידי תגובות נציג benzopinacole (1,1,2,2-tetraphenyl-1 ,2-ethanediol, 1) עם 2-ethylbutyraldehyde (בסדרת אלדהיד) וwdiethylketone ה-i (בסדרת הקטון).
Protocol
Representative Results
Discussion
ירידה הכוללת בזמני תגובה ותשואות גבוהות יותר שנצפתה על ידי פריסה של תרכובות קרבוניל אלקטרון עשיר (השווה כניסה 3 עם 17, טבלת 1 או כניסה 19 עם 13, טבלת 2). בנוסף, בתגובות של קטונים עם מתמירים מגושמים ירידה בתשואות שנצפתה בתנאים דומים (השווה כניסה 12 עם 11, ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים דויטשה Forschungsgemeinschaft, באייר פארמה AG, Chemtura Organometallics GmbH Bergkamen, באייר שירותי GmbH, BASF AG, וSasol GmbH לתמיכה כספית.
Materials
| 1.2-Dichloromethane | Sigma-Aldrich | 319929 | |
| Titanium(IV)tert-butoxide | VWR International | 200014-852 | |
| 2-Ethylbutyraldehyde | Sigma-Aldrich | 110094 | |
| Benzopinacol | Aldrich | B9807 | |
| Triethylchlorosilane | Aldrich | 235067 | |
| hexane, certified ACS | Fisher scientific | H29220 | |
| acetone, certified ACS | ACROS | 42324 | |
| Ammonium chloride | ACROS | 19997 | |
| Sodium hydrogen carbonate | ACROS | 12336 | |
| Magnesium sulphate | ACROS | 41348 | |
| silica gel 60 F254 TLC plates | VWR International | 1,057,140,001 | |
| silica gel, 0.035-0.070 for flash-chromatography | ACROS | 240360300 |
References
- Hirao, T. Catalytic reductive coupling of carbonyl compounds – The pinacol coupling reaction and. 279, 53-75 (2007).
- Chatterjee, A., Joshi, N. N. Evolution of the stereoselective pinacol coupling reaction. Tetrahedron. 62, 12137-12158 (2006).
- Ladipo, F. T. Low-valent titanium-mediated reductive coupling of carbonyl compounds. Curr. Org. Chem. 10, 965-980 (2006).
- Gansäuer, A., Bluhm, H. Reagent-controlled transition-metal-catalyzed radical reactions. Chem. Rev. 100, 2771-2788 (2000).
- Duan, X. -. F., Feng, J. X., Zi, G. -. F., Zhang, Z. -. B. A Convenient synthesis of unsymmetrical pinacols by coupling of structurally similar aromatic aldehydes mediated by low-valent titanium. Synthesis. , 277-282 (2009).
- Paquette, L. A., Lai, K. W. Pinacol macrocyclization-based route to the polyfused medium-sized CDE ring system of lancifodilactone. G. Org. Lett. 10, 3781-3784 (2008).
- Maekawa, H., Yamamoto, Y., Shimada, H., Yonemura, K., Nishiguchi, I. Mg- promoted mixed pinacol coupling. Tetrahedron Lett. 45, 3869-3872 (2004).
- Kang, M., Park, J., Pedersen, S. F. Pinacol cross coupling reactions of ethyl 2-alkyl-2-formylpropionates. stereoselective synthesis of 2,2,4- trialkyl-3-hydroxy-γ-butyrolactones. Syn. Lett. , 41-43 (1997).
- Askham, F. R., Carroll, K. M. Anionic zirconaoxiranes as nucleophilic aldehyde equivalents. application to intermolecular pinacol cross coupling. J. Org. Chem. 58, 7328-7329 (1993).
- Hou, Z., Takamine, K., Aoki, O., Shiraishi, H., Fujiwara, Y., Taniguchi, H. Nucleophilic Addition of lanthanoid metal umpoled diaryl ketones to electrophiles. J. Org. Chem. 53, 6077-6084 (1988).
- Groth, U., Jung, M., Vogel, T. Intramolecular chromium(II)-catalyzed pinacol cross coupling of 2-Mmethylene-α,ω-dicarbonyls. Syn. Lett. , 1054-1058 (2004).
- Appendino, G. Synthesis of Modified Ingenol Esters. Eur. J. Org. Chem. , 3413-3420 (1999).
- Spaccini, R., Pastori, N., Clerici, A., Punta, C., Porta, O. Key role of Ti(IV) in the selective radical-radical cross-coupling mediated by the Ingold-Fischer effect. J. Am. Chem. Soc. 130, 18018-18024 (2008).
- Leonard, J., Lyfo, B., Procter, G. . Advanced Practical Organic Chemistry. , (2013).
- Scheffler, U., Stoesser, R., Mahrwald, R. Retropinacol / cross-pinacol coupling reactions – a catalytic access to 1,2-unsymmetrical diols. Adv. Synth. Cat. 354, 2648-2652 (2012).
