إعداد N-(2-alkoxyvinyl) السلفوناميدات من N-توسيل-1,2,3-التريازول و "تحويل اللاحقة" لتحل محل فثالانس وفينيثيلامينيس
Summary
الإجراءات التجريبية الممثلة لتوليف N-(2-alkoxyvinyl) السلفوناميدات وتحويل اللاحقة لمشتقات فثالان وفينيثيلاميني وترد بالتفصيل.
Abstract
التحلل من ن-توسيل-1,2,3-التريازول مع ديمر خلات rhodium(II) حضور الكحول يشكل تنوعاً صناعيا N-(2-alkoxyvinyl) السلفوناميدات، التي تتفاعل تحت مجموعة متنوعة من الظروف تحمل N-مفيدة و ياالمحتوية على المركبات. إضافة كحول أو ثيولس إلى Nحفزت حمض-(2-alkoxyvinyl) فثالانس المحتوية على سلفوناميد يوفر الوصول إلى كيتالس وثيوكيتالس، على التوالي. التقليل الانتقائي لمجموعة الفينيل في ن-(2-alkoxyvinyl) المحتوية على سلفوناميد فثالانس عن طريق الهدرجة غلة فثالان المناظرة في الغلة جيدة، بينما ينشئ الحد مع الصوديوم مكررا (2-ميثوكسييثوكسي) الومينومهيدريدي افتتح الحلقة فينيثيلاميني التماثلية. نظراً لأن ن-(2-alkoxyvinyl) المجموعة الوظيفية سلفوناميد تنوعاً صناعيا، ولكن تشدد على هذا البروتوكول غير المستقرة، وكثيراً ما هيدروليكيا التقنيات الرئيسية في إعداد، والمناولة، ورد فعل هذه ركائز محورية في عدة مفيدة التحولات.
Introduction
الروديوم (الثاني)-كاربينويدس أزافينيل ظهرت مؤخرا كوسيط رد الفعل استثنائية تنوعاً في الطريق للعديد من المنتجات القيمة. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 على وجه الخصوص، قدم العديد من الاستخدامات الجديدة لهذه الوسيطة لإنتاج هيتيروسيكليس10 الكيميائيين مع استراتيجيات تركيبية جديدة وفعالة. وتحقيقا لهذه الغاية، بدأت مجموعتنا وضع بروتوكول جديد لتركيب فثالانس11 التي سوف تستفيد من التطورات الأخيرة في إنتر-وإضافات إينتراموليكولار من نوكليوفيليس المستندة إلى الأوكسجين “الصحة الإنجابية” (الثاني)-كاربينويدس أزافينيل المستمدة من N-السلفونيل-1,2,3-التريازول. 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 نهجنا يتميز بروتوكول خطوتين واضحة لتحويل alkynes الطرفية مثل 1 إلى N-السلفونيل-1,2,3-التريازول 2 آخذا الكحول معلقة (الشكل 1). وفي وقت لاحق، حفزت الثاني Rh دينيتروجينيشن يوفر تتالي الإدراج 1، 3–يا من 2 فثالانس 3 بعد رد الفعل N/-(2-alkoxyvinyl) مجموعة وظيفية سلفوناميد.
منذ أن ن-(2-alkoxyvinyl) moiety سلفوناميد يحتمل أن تكون مرنة، لكن نسبيا مستقصاة ن-و يا–التي تحتوي على سينثون،، 16،،من1718 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 ونحن أصبحت مهتمة في دراسة تفاعلية لنظامها اينول-خماسي البروم ثنائي الفينيل/شرق-سلفوناميد تنصهر ضمن مجموعة متنوعة من الظروف (الشكل 2). بعد فحص مختلف البروتوكولات الحد، حددت اثنين من الأساليب التي أدت إلى فثالان مستقرة و/أو المنتجات التي تحتوي على فينيثيلاميني (الشكل 2، ← 3 4/5). أولاً، أنه تم اكتشاف أن الهدرجة قياسية من N-(2-alkoxyvinyl) سلفوناميد 3a مع البلاديوم الحفاز على الكربون (Pd/ج) يقلل بشكل انتقائي السند ج = ج تؤتي فثالان 4. وبدلاً من ذلك، يوفر معاملة 3a مع الصوديوم هيدريد الألومنيوم مكررا (2-ميثوكسييثوكسي) في الاثير ثنائي إثيل/التولوين مشتق مستبدل فريد فينيثيلاميني 5. ونحن نعتقد أن كل هذه التحولات قيمة، كما أنها تؤدي إلى فئات المنتج مع النشاط البيولوجية المحتملة بما في ذلك خصائص نيورواكتيفي الناشئة عن فينيثيلاميني جزءا لا يتجزأ، وفي حالة 4، الخلبية المعادن عن طريق رابطة الدول المستقلة-توجه ن-و يا-الذرات.
أثناء التحقيق تروج لها حمض إضافات لاستغلال رباط 3aج = ج إلكترون-الأغنياء، أنه وجد أن العلاج من هذا المركب مع كلوريد تريميثيلسيليل الحفاز حضور الكحوليات أو ثيول أثمر كيتالس 6a-ج و ثيوكيتال 6e، على التوالي، مع عدم المساس إطار تربين فثالان. وبدلاً من ذلك، إثارة 3a في الماء حامض الخليك 1:1 حل غلة مستقرة هيميكيتال د 6.
Protocol
Representative Results
Discussion
يمكن الحصول التريازول 2a-ب نظيفة عبر Cu (ط)-حفز أزيد-ألكاين [2 3 +] سيكلواديشن (كواك) استخدام المجلس الموحد كمحفز. جدير بالذكر أن يتم إنشاء تريازولي 2a الأكثر كفاءة في درجة حرارة عالية عن طريق ارتداد قياسية في كلوروفورم ح 3 أو التدفئة إلى 100 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة في مفاعل يعمل با…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم تمويل هذا العمل من كلية هاميلتون وإدوارد وفيرجينيا تايلور الصندوق “بحوث” الطلبة/كلية الكيمياء.
Materials
| 2-Ethynylbenzyl alcohol, 95% | Sigma Aldrich | 520039 | |
| Copper (I) thiophene-2-carboxylate | Sigma Aldrich | 682500 | |
| Chloroform, ≥99% | Sigma Aldrich | 372978 | |
| Toluenesulfonylazide, 99.24% | Chem-Impex International | 26107 | Potentially explosive |
| Dichloromethane, ≥99.5% | Sigma Aldrich | 320269 | |
| Rhodium (II) acetate dimer, 99% | Strem Chemicals | 45-1730 | |
| Silica Gel, 32-63, 60A | MP Biomedicals Inc. | 2826 | For silica gel plugs |
| Hexanes | Sigma Aldrich | 178918 | |
| Ethyl acetate | Sigma Aldrich | 439169 | |
| Chlorofom-D | Sigma Aldrich | 151823 | |
| Ethylene glycol | Sigma Aldrich | 293237 | |
| Chlorotrimethylsilane, 98% | Acros | 11012 | |
| Sodium bicarbonate | Sigma Aldrich | S6014 | Dissolved in deionized water to prepare a saturated aqueous solution |
| Sodium sulfate | Fisher Scientific | S429 | |
| Ethyl alcohol, absolute – 200 proof | Aaper Alcohol and Chemical Co. | 82304 | |
| 10 wt% Palladium on carbon | Sigma Aldrich | 520888 | Can ignite in the presence of air, hydrogen gas, and/or a flammable solvent |
| Hydrogen gas | Praxair | UN1049 | |
| Diethyl ether | Sigma Aldrich | 309966 | |
| 60 wt% sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminum hydride solution in toluene | Sigma Aldrich | 196193 | Reacts violently with water |
| Methanol | Sigma Aldrich | 34966 | |
| Ammonium chloride | Fisher Scientific | A661 | Dissolved in deionized water to prepare a saturated aqueous solution |
| Hydrochloric acid, 37% | Sigma Aldrich | 258148 | Dissolved in deionized water to prepare a 1M solution |
| Sodium Chloride | Sigma Aldrich | S25541 | Dissolved in deionized water to prepare a saturated aqueous solution |
| 2-5 mL Microwave vials | Biotage | 355630 | |
| Microwave vial caps | Biotage | 352298 | |
| RediSep Rf Gold Normal Phase, Silica Columns, 20 – 40 micron | Teledyne Isco | 69-2203-345 | For column chromatography |
| Balloons | CTI Industries Corp. | 912100 | For hydrogenation |
| Biotage Initiator+ Microwave Reactor | Biotage | 356007 |
References
- Horneff, T., Chuprakov, S., Chernyak, N., Gevorgyan, V., Fokin, V. V. Rhodium-Catalyzed Transannulation of 1,2,3-Triazoles with Nitriles. J. Am. Chem. Soc. 130 (45), 14972-14974 (2008).
- Cuprakov, S., Kwok, S. W., Zhang, L., Lercher, L., Fokin, V. V. Rhodium-Catalyzed Enantioselective Cyclopropanation of Olefins with N-Sulfonyl 1,2,3-Triazoles. J. Am. Chem. Soc. 131 (50), 18034-18035 (2009).
- Grimster, N., Zhang, L., Fokin, V. V. Synthesis and Reactivity of Rhodium(II) N-Triflyl Azavinyl Carbenes. J. Am. Chem. Soc. 132 (8), 2510-2511 (2010).
- Chattopadhyay, B., Gevorgyan, V. Transition-Metal-Catalyzed Denitrogenative Transannulation: Converting Triazoles into Other Heterocyclic Systems. Angew. Chem. Int. Ed. 51 (4), 862-872 (2012).
- Davies, H. M. L., Alford, J. S. Reactions of metallocarbenes derived from N-sulfonyl-1,2,3-triazoles. Chem. Soc. Rev. 43 (15), 5151-5162 (2014).
- Anbarasan, P., Yadagiri, D., Rajasekar, S. Recent Advances in Transition-Metal-Catalyzed Denitrogenative Transformations of 1,2,3-Triazoles and Related Compounds. Synthesis. 46 (22), 3004-3023 (2014).
- Hockey, S. C., Henderson, L. C. Rhodium(II) Azavinyl Carbenes and their Recent Application to Organic Synthesis. Aust. J. Chem. 68 (12), 1796-1800 (2015).
- Jia, M., Ma, S. New Approaches to the Synthesis of Metal Carbenes. Angew. Chem. Int. Ed. 55 (32), 9134-9166 (2016).
- Volkova, Y. A., Gorbatov, S. A. 1-Sulfonyl-1,2,3-triazoles as promising reagents in the synthesis of nitrogen-containing linear and heterocyclic structures. Chem. Heterocylc. Compd. 52 (4), 216-218 (2016).
- Jiang, Y., Sun, R., Tang, X. -. Y., Shi, M. Recent Advances in the Synthesis of Heterocycles and Related Substances Based on α-Imino Rhodium Carbene Complexes Derived from N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles. Chem Eur. J. 22 (50), 17910-17924 (2016).
- Bennett, J. M., et al. Synthesis of phthalan and phenethylamine derivatives via addition of alcohols to rhodium(II)-azavinyl carbenoids. Tetrahedron Lett. 58 (12), 1117-1122 (2017).
- Miura, T., Biyajima, T., Fujii, T., Murakami, M. Synthesis of α-Amino Ketones from Terminal Alkynes via Rhodium-Catalyzed Denitrogenative Hydration of N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles. J. Am. Chem. Soc. 134 (1), 194-196 (2012).
- Chuprakov, S., Worrell, B. T., Selander, N., Sit, R. K., Fokin, V. V. Stereoselective 1,3-Insertions of Rhodium(II) Azavinyl Carbenes. J. Am. Chem. Soc. 136 (1), 195-202 (2014).
- Shen, H., Fu, J., Gong, J., Yang, Z. Tunable and Chemoselective Syntheses of Dihydroisobenzofurans and Indanones via Rhodium-Catalyzed Tandem Reactions of 2-Triazole-benzaldehydes and 2-Triazole-alkylaryl Ketones. Org. Lett. 16 (21), 5588-5591 (2014).
- Yuan, H., Gong, J., Yang, Z. Stereoselective Synthesis of Oxabicyclo[2.2.1]heptenes via a Tandem Dirhodium(II)-Catalyzed Triazole Denitrogenation and [3 + 2] Cycloaddition. Org. Lett. 18 (21), 5500-5503 (2016).
- Yu, Y., Zhu, L., Liao, Y., Mao, Z., Huang, X. Rhodium(II)-Catalysed Skeletal Rearrangement of Ether Tethered N-Sulfonyl 1,2,3-Triazoles: a Rapid Approach to 2-Aminoindanone and Dihydroisoquinoline Derivatives. Adv. Synth. Catal. 358 (7), 1059-1064 (2016).
- Sun, R., Jiang, Y., Tang, X. -. Y., Shi, M. RhII-Catalyzed Cyclization of Ester/Thioester-Containing N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles: Facile Synthesis of Alkylidenephthalans and Alkylidenethiophthalans. Asian J. Org. Chem. 6 (1), 83-87 (2017).
- Miura, T., Tanaka, T., Biyajima, T., Yada, A., Murakami, M. One-Pot Procedure for the Introduction of Three Different Bonds onto Terminal Alkynes through N-Sulfonyl-1,2,3-Triazole Intermediates. Angew. Chem. Int. Ed. 52 (14), 3883-3886 (2013).
- Medina, F., Besnard, C., Lacour, J. One-Step Synthesis of Nitrogen-Containing Medium-Sized Rings via α-Imino Diazo Intermediates. Org. Lett. 16 (12), 3232-3235 (2014).
- Alford, J. S., Davies, H. M. L. Mild Aminoacylation of Indoles and Pyrroles through a Three-Component Reaction with Ynol Ethers and Sulfonyl Azides. J. Am. Chem. Soc. 136 (29), 10266-10269 (2014).
- Miura, T., Tanaka, T., Matsumoto, K., Murakami, M. One-Pot Synthesis of 2,5-Dihydropyrroles from Terminal Alkynes, Azides, and Propargylic Alcohols by Relay Actions of Copper, Rhodium, and Gold. Chem. Eur. J. 20 (49), 16078-16082 (2014).
- Jung, D. J., Jeon, J. J., Lee, J. H., Lee, S. CuI/RhII-Catalyzed Tandem Convergent Multicomponent Reaction for the Regio- and Stereocontrolled Synthesis of γ-Oxo-β-amino Esters. Org. Lett. 17 (14), 3498-3501 (2015).
- Meng, J., Ding, X., Yu, X., Deng, W. -. P. Synthesis of 2,5-epoxy-1,4-benzoxazepines via rhodium(II)-catalyzed reaction of 1-tosyl-1,2,3-triazoles and salicylaldehydes. Tetrahedron. 72 (1), 176-183 (2016).
- Cheng, X., Yu, Y., Mao, Z., Chen, J., Huang, X. Facile synthesis of substituted 3-aminofurans through a tandem reaction of N-sulfonyl-1,2,3-triazoles with propargyl alcohols. Org. Biomol. Chem. 14 (16), 3878-3882 (2016).
- Mi, P., Kumar, R. K., Liao, P., Bi, X. Tandem O-H Insertion/[1,3]-Alkyl Shift of Rhodium Azavinyl Carbenoids with Benzylic Alcohols: A Route To Convert C-OH Bonds into C-C Bonds. Org. Lett. 18 (19), 4998-5001 (2016).
- Seo, B., et al. Sequential Functionalization of the O-H and C(sp2)-O Bonds of Tropolones by Alkynes and N-Sulfonyl Azides. Adv. Synth. Catal. 358 (7), 1078-1087 (2016).
- Miura, T., Nakamuro, T., Kiraga, K., Murakami, M. The stereoselective synthesis of α-amino aldols starting from terminal alkynes. Chem. Commun. 50 (72), 10474-10477 (2014).
- Hazen, G. G., Weinstock, L. M., Connell, R., Bollinger, F. W. A Safer Diazotransfer Reagent. Synth. Commun. 11 (12), 947-956 (1981).
- Easton, N. R., Bartron, L. R., Meinhofer, F. L., Fish, V. B. Synthesis of Some Substituted 3-Piperidones. J. Am. Chem. Soc. 75 (9), 2086-2089 (1953).
- Van den Branden, S., Compernolle, F., Hoornaert, G. J. Synthesis of lactam and ketone precursors of 2,7-substituted octahydro-pyrrolo[1,2-a]pyrazines and octahydro-2H-pyrido[1,2-a]pyrazines. J. Chem. Soc., Perkin Trans 1. 1 (8), 1035-1042 (1992).
- Aszodi, J., Rowlands, D. A., Mauvais, P., Collette, P., Bonnefoy, A., Lampilas, M. Design and synthesis of bridged γ-lactams as analogues of β-lactam antibiotics. Bioorg. Med. Chem. Lett. 14 (10), 2489-2492 (2004).
- D’hooghe, M., Baele, J., Contreras, J., Boelens, M., De Kimpe, N. Reduction of 5-(bromomethyl)-1-pyrrolinium bromides to 2-(bromomethyl)pyrrolidines and their transformation into piperidin-3-ones through an unprecedented ring expansion-oxidation protocol. Tetrahedron Lett. 49 (42), 6039-6042 (2008).
