Préparation des Ions Aziridinium bicycliques Stable et leur ouverture pour la synthèse de Azaheterocycles

Parmi les trois atomes composés cycliques, aziridine a énergie de déformation anneau semblable comme cyclopropane et oxirane s’offrir divers composés azotés cycliques et acycliques par la bague d’ouverture^1,2,3. Cependant, les caractéristiques et la réactivité de l’aziridine dépendent du substituant d’azote du cycle. Aziridine avec un groupe électro-attracteur à la bague d’azote⁴, est appelé « aziridine activé », qui est activé pour réagir avec le nucléophile entrant sans aucun réactif activant supplémentaire. En revanche, « non-activé aziridine » avec des substituants électrodonneurs en azote est assez stable et inerte aux nucléophiles, sauf s’il est activé comme un ion aziridinium comme j’ai_un (Figure 1 a)^{5, 6 , 7}. l’ouverture de l’anneau d’une aziridine non activé dépend de divers facteurs tels que les substituants en carbone C2 et C3 d’aziridine, l’électrophile pour activer le cycle aziridine et le nucléophile entrant. L’isolement et la caractérisation d’un ion aziridinium n’est pas possible en raison de sa forte réactivité vers la réaction d’ouverture de cycle par des nucléophiles, mais sa formation et ses caractéristiques ont été observés par spectroscopie avec un anion de compteur non nucléophile ^{5 , 8 , 9 , 10}. la régio – et stéréosélectives ouverture de cycle la réaction de l’ion aziridinium par un nucléophile approprié conduit contenant de l’azote précieuse des molécules acycliques (P_i et P_ii)^{5, 6,7,8,9,10}.

De même, un ion aziridinium bicycliques (I,_b) est éventuellement généré via la suppression du groupe partant par l’attaque nucléophile de l’azote du cycle de l’aziridine façon intramoléculaire (Figure 1 b). Ensuite, cet intermédiaire subit une expansion de cycle avec le nucléophile entrant via la libération de la contrainte cyclique. La formation et la stabilité de l’ion aziridinium bicycliques dépendent de nombreux facteurs tels que les substituants, la taille de l’anneau et le solvant moyen⁹. La régio – et stéréosélectivité de l’expansion de cycle aziridine est un aspect essentiel de son utilitaire synthétique, qui dépend de la nature des substituants dans le substrat de départ et les caractéristiques du nucléophile appliquée.

Dans notre étude, nous avons réussi à préparer 1-azoniabicyclo [3.1.0]hexane tosylate j’ai_b (n = 1) dont l’anneau-expansion subséquente conduit à la formation d’un pyrrolidine et un pipéridine (P_iii et_ivde P, n = 1, figure 1)⁸. Dans le cadre de notre étude en cours sur la chimie des ions aziridinium bicycliques, nous décrit ici la formation de 1-azoniabicyclo [4.1.0]heptane tosylate j’ai_b (n = 2) comme un exemple représentatif. Cela a été établi de 2-(4-toluensulfonyloxybutyl) aziridine et son extension a été trigged par un nucléophile pour donner la précieuse pipéridine et AZÉPANE (P,_i et P_ii, n = 2, Figure 1) avec divers substituants autour de l’ anneau¹¹. L’extension d’énantiopurs aziridine 4-[(R) -1–1-phenylethyl)aziridin-2-yl]butan-1-ol (R) (1) conduit à la synthèse asymétrique d’azaheterocycles substitués qui s’appliquent à construire sur le plan biologique molécules actives avec squelette pipéridine et AZÉPANE. Ce protocole synthétique a été appliqué pour divers composés allant de la simple 2-cyanomethylpiperidine, 5f, 5 h de la 2-acetyloxymethylpiperidine et 3-hydroxyazepane 6j à des molécules plus complexes, y compris naturel produits tels que fagomine (9), febrifugine analogique (12) et balanol (15) en formes optiquement purs¹¹.