Retropinacol / Cross-Pinacol Coupling Reazioni - Una catalitico Accesso al 1,2-asimmetriche Dioli
Summary
Un conto innovativo per la sintesi di 1,2-dioli asimmetrici basati su un meccanismo di accoppiamento retropinacol / cross-pinacolica è descritto. A causa dell'esecuzione catalitica di questa reazione un notevole miglioramento rispetto ai tradizionali raccordi trasversale Pinacol è raggiunto.
Abstract
Asimmetrici 1,2-dioli sono difficilmente raggiungibili con i processi di accoppiamento pinacolo riduttive. Una corretta esecuzione di tale trasformazione è associato a un riconoscimento chiaro e rigoroso differenziazione dei due composti carbonilici simili (aldeidi → secondarie 1,2-dioli o chetoni → terziario 1,2-dioli). Questo fine-tuning è ancora una sfida e un problema irrisolto per un chimico organico. Esistono diversi rapporti sulla corretta esecuzione di questa trasformazione, ma non possono essere generalizzati. Qui si descrive un processo catalitico diretto pinacol accoppiamento che procede attraverso una sequenza di accoppiamento retropinacol / cross-pinacolo. Così, asimmetrici sostituiti 1,2-dioli possono essere raggiunti con rese quasi quantitative mediante una performance operativamente semplice in condizioni molto blande. Tecniche artificiali, come le tecniche siringa pompa o aggiunte ritardato di reagenti non sono necessarie. La procedura descriviamo fornisce un rapido accesso allaprodotti cross-Pinacol (1,2-dioli, dioli vicinali). Un'ulteriore estensione di questo nuovo processo, ad esempio una performance enantioselettiva potrebbe fornire uno strumento molto utile per la sintesi di asimmetrici chirali 1,2-dioli.
Introduction
La reazione di accoppiamento pinacolica è un metodo generale e comunemente usato per la preparazione di dioli vicinali simmetricamente (1,2-dioli, pinacols). Per le recensioni complete in questo campo, vedi riferimenti Hirao 1, Chatterjee e Joshi 2, Ladipo 3, e Gansäuer e Bluhm 4. In contrasto a ciò, solo pochi rapporti sono stati pubblicati di sottoporre una realizzazione efficiente delle reazioni di accoppiamento incrociato Pinacol per dare il corrispondente asimmetrici 1,2-dioli (titanio (IV) cloruro / manganese 5, samario (II) ioduro 6, magnesio / trimetilclorosilano 7, vanadio (II) 8, zirconio / stagno 9, e itterbio 10). Pertanto, la reazione di accoppiamento incrociato pinacolica intermolecolare rimane ancora una sfida in chimica organica, in particolare l'esecuzione catalitico di questa trasformazione.
La formazione di prodotti accoppiamento incrociato è cineticamente disfavoredin condizioni di accoppiamento pinacolo classica. Per ottenere una quantità sufficiente di prodotto asimmetrico ritardato aggiunta di un composto carbonilico è possibile. Esistono alcuni esempi che stanno sviluppando questo concetto, ma si basano su diverse manipolazioni sperimentali specifici e, quindi, non può essere generalizzata. Inoltre, l'eccesso necessaria di un composto carbonilico in queste trasformazioni comportato una separazione laboriosa di una miscela complessa di prodotti 11. Una alternativa a questo scopo è rappresentato dalla precomplexation di un reagente di rendering quantità equimolare di un reagente aggiuntivo necessario.
Vari esempi di una reazione reversibile pinacolo sono stati descritti 12. Questi conducono alla considerazione che tali condizioni possono essere un punto di partenza per la sintesi selettiva di prodotti accoppiamento incrociato. Da un metallo a basso valente nonché una specie reattiva radicale è formato simultaneamente in situ, Dioli asimmetriche potrebbero essere formate esclusivamente in presenza di un adatto reagente carbonile. Per quanto a nostra conoscenza tale metodo non è stato riportato in precedenza (Porta et al. Descritto una fenditura pinacolo comparabile e accoppiamento successiva dalla realizzazione aggiuntiva di quantità stechiometriche di AIBN (2,2 '-azo-bis-isobutirronitrile) per generare i radicali richiesti) 13.
Qui un protocollo viene visualizzato che fornisce un rapido e semplice accesso a operativamente asimmetrici 1,2-dioli. I prodotti Pinacol asimmetriche sono per lo più accessibili in ottime rese (> 95%). Indesiderati prodotti simmetricamente Pinacol non vengono rispettate. Questa nuova metodologia trasversale pinacolica si basa su una sequenza di accoppiamento retropinacol / cross-pinacolo. Sarà dimostrato nella seguente da reazioni rappresentativi di benzopinacole (1,1,2,2-tetrafenil-1 ,2-etandiolo, 1) con 2-ethylbutyraldehyde (nella serie aldeide) e with dietilchetone (nella serie chetone).
Protocol
Representative Results
Discussion
Una diminuzione generale dei tempi di reazione e rendimenti più elevati rispetto, da parte dispiegamento di composti carbonilici ricca di elettroni (confrontare ingresso 3 con 17, la tabella 1 o ingresso 19 con 13, Tabella 2). Inoltre, nelle reazioni di chetoni con sostituenti ingombranti riduzione delle rese si osserva in condizioni analoghe (confrontare entrata 12 con 11, Tabella 2).
Sebbene una vasta gamma di …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori ringraziano Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bayer Pharma AG, Chemtura Organometallics GmbH Bergkamen, Bayer Services GmbH, BASF AG e Sasol GmbH per il sostegno finanziario.
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).
