إعداد 6-أمينوسيكلوهيبتا-2،4-دين-1-واحد المشتقات عن طريق ثلاثي كاربونيل (تروبون) الحديد
Summary
وترد بالتفصيل الإجراءات التجريبية التمثيلية لإضافة نوى الأمين إلى الحديد ثلاثي الكربون (تروبون) وإزالة المعادن اللاحقة للمجمعات الناتجة.
Abstract
يتم تصنيع هازامايكل adducts من ثلاثي الكربون (تروبون) الحديد بطريقتين مختلفتين. الألغام العليفية الأولية والأمينات الثانوية دوري المشاركة في رد فعل مباشرaza-مايكل مع ثلاثي الكربون (تروبون) الحديد في ظل ظروف خالية من المذيبات. أقل مشتقات الأنيلين النيوكليوليك وأكثر إعاقة الأمينات الثانوية إضافة بكفاءة إلى مجمع تروبون الموجبة التي شكلتها protonation من ثلاثي الكربون (تروبون) الحديد. في حين أن البروتوكول الذي يستخدم المجمع الموجبة هو أقل كفاءة بشكل عام للوصول إلى adducts aza-Michael من إضافة مباشرة وخالية من المذيبات إلى المجمع المحايد، فإنه يسمح باستخدام مجموعة أوسع من النوى الأمينية. بعد حماية الأمين من ال [أزا]-مايكل[أددوكت] ك [تيرت-بوتيل] [كربمت], [دين] [دكلكد] من الحديد [تريكربونل] جزء على معالجة مع سيريوم ([إيف]) [أمونيوم] نترات أن يزوّد مشتقات من 6- أمينوسيكلوهيبتا-2،4-دين-1-1. هذه المنتجات يمكن أن تكون بمثابة السلائف لمركبات متنوعة تحتوي على حلقة carbocyclic سبعة أعضاء. لأن إزالة المعادن يتطلب حماية الأمين كربامات، لا يمكن إزالة مجمعات منadducts aza-Michael من الأمينات الثانوية باستخدام البروتوكول الموضح هنا.
Introduction
الأمينات المعقدة هيكليا التي تحتوي على حلقة carbocyclic سبعة أعضاء شائعة في عدد من الجزيئات النشطة بيولوجيا. ومن الأمثلة البارزة قلويدات التروبان1 والعديد من أعضاء اللكوبودات 2، Daphniphyllum3، ومونوتيربينويد إدول قلويد4 عائلات. ومع ذلك، غالباً ما تكون هذه المركبات أكثر صعوبة في توليف بالمقارنة مع المركبات ذات التعقيد مماثلة التي تحتوي على حلقات خمسة أو ستة أعضاء فقط. وهكذا، سعينا إلى تطوير طريق جديد نحو هذه المركبات من خلال ربط النوى أمين متنوعة إلى تروبون5. يحتوي ال [أددوكت] ينتج عدّة مقابض وظيفيّة للاحقة اصطناعيّة ل متنوّعة معقّدة سبعة أعضاء [رينغ-كنفينغ] سقالات أنّ كان خلاف ذلك يصعب أن يحصل.
في حين أن العمل السابق مع تروبون6،7 يشير إلى أنه لن يكون مناسبا لمثل هذا التحول ، ومجمع الأورجانوميتال ذات الصلة tricarbonyl (تروبون) الحديد8 (1، الشكل 1) ثبت أن يكون تنوعا كتلة البناء الاصطناعية التي تم استخدامها في تركيب عددمن المنتجات الطبيعية والجزيئات المعقدة 9،10،11،12،13. وعلاوة على ذلك، فقد ثبت أن السندات المزدوجة غير المعقدة من الحديد ثلاثي الكربون (تروبون) أن يتصرف على غرار α، β غير المشبعة كيتون في ردود الفعل مع، على سبيل المثال، dienes14،15، tetrazines16، أكاسيد النتريل 17، ديازوالكانس8،10، والكواشف العضوية11. وهكذا، كنا نتصور أن رد فعل aza-Michael من الحديد tricarbonyl(tropone) من شأنه أن يوفر دخولفعال لمشتقات التروبون أميناتد قيمة صناعيا.
وكان أيزنشتات قد ذكر في وقت سابق أنه، بعد protonation من tricarbonyl (تروبون) الحديد، ومجمع الموجبة الناتجة 2 (الشكل1) يمكن أن تخضع لهجوم نووي من قبل الأنيلين أو البوتيلامين tert لإنتاج مشتقات أمينة من مجمع الحديد تروبون. 18 ومع ذلك، فإن الإمكانات التركيبية لهذه الطريقة لا تزال غير محققة. وفي الواقع، لم يُبلَّغ عن أي إضافات للألغام الأخرى، ولم يُستكشف في تقرير أيزنشتات عن إزالة المعادن من هذه المنتجات. وقد قمنا بتكييف هذا البروتوكول لإثبات إضافة مجموعة واسعة من النويات الأمينية.
كما أننا نصف طريقة لإضافات aa-Michael مباشرة إلى ثلاثي الكربون (تروبون) الحديد (الشكل2) ، والتي لا تتطلب توليف المجمع الموجبة والعائدات عموما في عوائد أعلى مقارنة مع الطريقة التي تم الإبلاغ عنها سابقا. كما نبلغ هنا عن بروتوكول لإزالة المعادن من القنوات الناتجة عن ذلك. عموما، يوفر هذا البروتوكول الرسميةaza-مايكل adducts من تروبون في أربع خطوات من تروبون (وثلاث خطوات من مجمع الحديد المعروف).
Protocol
Representative Results
Discussion
ما إذا كان البروتوكول الخالي من المذيبات الذي ينطوي علىإضافة مباشرة إلى ثلاثي الكربون (تروبون) الحديد (الشكل 2) أو الطريقة غير المباشرة باستخدام مجمع الموجبة المقابلة كما الكهربائي (الشكل1)هو أن تستخدم يعتمد على الأمين الركيزة المستخدمة. بشكل عام، طريقة الإ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يتم تقديم التقدير إلى الجهات المانحة لصندوق البحوث البترولية التابع للجمعية الكيميائية الأمريكية لدعم هذا البحث. ونحن نعترف بقسم الكيمياء في كلية لافاييت وبرنامج باحثي كلية لافاييت إكسل للدعم المالي.
Materials
| 10 g SNAP Ultra silica gel columns | Biotage | for automated column chromatography | |
| Acetic anhydride | Fisher Scientific | A10-500 | |
| Acetone | Fisher Scientific | A-16S-20 | for cooling baths |
| Acetonitrile-D3 | Sigma Aldrich | 366544 | |
| Benzene, anhydrous, 99.8% | Sigma Aldrich | 401765 | |
| Biotage Isolera Prime | Biotage | ISO-PSF | for automated chromatography |
| Celite; 545 Filter Aid | Fisher Scientific | C212-500 | diatomaceous earth |
| Cerium(IV) ammonium nitrate, ACS, 99+% | Alfa Aesar | 33254 | |
| Chloroform-D | Acros | 209561000 | |
| Di-tert-butyl dicarbonate, 99% | Acros | 194670250 | |
| Ethyl acetate | Fisher Scientific | E145-4 | |
| Ethyl alcohol, absolute – 200 proof | Greenfield Global | 111000200PL05 | |
| Ethyl ether anhydrous | Fisher Scientific | E138-1 | |
| Hexanes | Fisher Scientific | H302-4 | |
| iron nonacarbonyl 99% | Strem | 26-2640 | air sensitive, synonymous with diiron nonacarbonyl |
| Magnesium sulfate | Fisher Scientific | M65-500 | |
| Methanol | EMD Millipore | MX0475-1 | |
| Methylene chloride | Fisher Scientific | D37-4 | |
| MP alumina, Act. II-III acc. To Brockmann | MP Biomedicals | 4691 | for column chromatography |
| o-toluidine 98% | Sigma Aldrich | 466190 | |
| Phenethylamine 99% | Sigma Aldrich | 128945 | distill prior to use if not colorless |
| Sodium bicarbonate | Fisher Scientific | S233-500 | |
| Sodium carbonate anhydrous | Fisher Scientific | S263-500 | |
| Sodium chloride | Fisher Scientific | S271-500 | dissolved in deionized water to perpare a saturated aqueous solution |
| Sodium sulfate anhydrous | Fisher Scientific | S415-500 | |
| Sonicator | Branson | model 2510 | |
| Sulfuric acid | Fisher Scientific | A300C-212 | |
| Tetrafluoroboric acid solution, 48 wt.% | Sigma Aldrich | 207934 | aqueous solution |
| TLC Aluminium oxide 60 F254, neutral | EMD Millipore | 1.05581.0001 | for thin layer chromatography |
| Tropone 97% | Alfa Aesar | L004730-06 | Light sensitive |
References
- Pollini, G. P., Benetti, S., De Risi, C., Zanirato, V. Synthetic Approaches to Enantiomerically Pure 8-Azabicyclo[3.2.1]octane Derivatives. Chemical Reviews. 106, 2434-2454 (2006).
- Ma, X., Gang, D. R. The Lycopodium alkaloids. Natural Product Reports. 21 (6), 752 (2004).
- Kobayashi, J., Kubota, T. The Daphniphyllum alkaloids. Natural Product Reports. 26 (7), 936-962 (2009).
- Leonard, J. Recent progress in the chemistry of monoterpenoid indole alkaloids derived from secologanin. Natural Product Reports. 16, 319-338 (1999).
- Huang, Z., Phelan, Z. K., Tritt, R. L., Valent, S. D., Griffith, D. R. Formal aza-Michael additions to tropone: Addition of diverse aryl- and alkylamines to tricarbonyl(tropone)iron and [(C7H7O)Fe(CO)3]BF4. Tetrahedron Letters. 59 (37), 3432-3434 (2018).
- Pauson, P. L. Tropones and Tropolones. Chemical Reviews. 55 (1), 9-136 (1955).
- Pietra, F. Seven-Membered Conjugated Carbo-and Heterocyclic Compounds and Their Homoconjugated Analogs and Metal Complexes. Synthesis, Biosynthesis, Structure, and Reactivity. Chemical Reviews. 73 (4), 293-364 (1973).
- Johnson, B. F. G., Lewis, J., Wege, D. Transition metal carbonyl complexes derived from cycloocta-2,4,6-trienone and cyclohepta-2,4,6-trienone. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions. 1976, 1874-1880 (1976).
- Franck-Neumann, M., Brion, F., Martina, D. Friedel-Crafts acylation of tropone-irontricarbonyl. Synthesis of β-thujaplicin and β-dolabrin. Tetrahedron Letters. 19 (50), 5033-5036 (1978).
- Saha, M., Bagby, B., Nicholas, K. M. Cobalt-mediated propargylation/annelation: Total synthesis of (±)-cyclocolorenone. Tetrahedron Letters. 27 (8), 915-918 (1986).
- Yeh, M. -. C. P., Hwu, C. -. C., Ueng, C. -. H., Lue, H. -. L. Michael Addition Reactions of the Highly Functionalized Zinc-Copper Reagents RCu(CN)ZnI to (Tropone)iron Tricarbonyl Promoted by Boron Trifluoride Etherate. Organometallics. 13 (5), 1788-1794 (1994).
- Pearson, A. J., Srinivasan, K. Approaches to the synthesis of heptitol derivatives via iron-mediated stereocontrolled functionalization of cycloheptatrienone. The Journal of Organic Chemistry. 57 (14), 3965-3973 (1992).
- Soulié, J., Betzer, J. -. F., Muller, B., Lallemand, J. -. Y. General access to polyhydroxylated nortropane derivatives through hetero diels -alder cycloaddition. Tetrahedron Letters. 36 (52), 9485-9488 (1995).
- Rigby, J. H., Ogbu, C. O. Tricarbonyl(tropone)iron as a useful functionalized enone equivalent. Tetrahedron Letters. 31 (24), 3385-3388 (1990).
- Franck-Neumann, M., Martina, D. Cycloadditions de la tropone avec le cyclopentadiene synthese d’un intermediaire potentiel par utilisation de complexe metallique. Tetrahedron Letters. 18 (26), 2293-2296 (1977).
- Ban, T., Nagai, K., Miyamoto, Y., Harano, K., Yasuda, M., Kanematsu, K. Periselective cycloaddition of tricarbonyliron complexes of seven-membered unsaturated compounds with 1,2,4,5-tetrazine. Masking and activating effects of tricarbonyliron complexes. The Journal of Organic Chemistry. 47 (1), 110-116 (1982).
- Bonadeo, M., Gandolfi, R., De Micheli, C. Reactions of nitrile oxides and of 2,5-dimethyl-3,4-diphenylcyclopentadienone with tricarbonyltroponeiron and oxidation of the adducts with cerium(IV). Gazzetta Chimica Italiana. 107, 577-578 (1977).
- Eisenstadt, A. The reactivity of cycloheptadienyl-1-one iron tricarbonyl cation towards nucleophilic attack. Journal of Organometallic Chemistry. 113 (2), 147-156 (1976).
- Rosenblum, M., Watkins, J. C. Cyclopentannulation reactions with organoiron reagents. Facile construction of functionalized hydroazulenes. Journal of the American Chemical Society. 112 (17), 6316-6322 (1990).
- Pearson, A. J. . Iron Compounds in Organic Synthesis. , (1994).
- Eisenstadt, A. Fluxional behaviour of protonated substituted troponeiron tricarbonyls. Journal of Organometallic Chemistry. 97 (3), 443-451 (1975).
- Shvo, Y., Hazum, E. A Simple Method for the Disengagement of Organic Ligands from Iron Complexes. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. , 336-337 (1974).
- Thompson, D. J. Reaction of tricarbonylcyclohexadieneiron complexes with cupric chloride. Journal of Organometallic Chemistry. 108 (3), 381-383 (1976).
- Franck-Neumann, M., Heitz, M. P., Martina, D. Une methode simple de liberation des ligands organiques de leurs complexes de fer carbonyle. Tetrahedron Letters. 24 (15), 1615-1616 (1983).
- Birch, A. J., Kelly, L. F., Liepa, A. J. Lateral control of skeletal rearrangement by complexation of thebaine with Fe(CO)3. Tetrahedron Letters. 26 (4), 501-504 (1985).
- Ripoche, I., Gelas, J., Grée, D., Grée, R., Troin, Y. A new stereoselective synthesis of chiral optically pure 4-piperidones. Tetrahedron Letters. 36 (37), 6675-6678 (1995).
- Williams, I., Kariuki, B. M., Reeves, K., Cox, L. R. Stereoselective Synthesis of 2-Dienyl-Substituted Pyrrolidines Using an η4-Dienetricarbonyliron Complex as the Stereodirecting Element: Elaboration to the Pyrrolizidine Skeleton. Organic Letters. 8, 4389-4392 (2006).
- Coquerel, Y., Depres, J. -. P., Greene, A. E., Cividino, P., Court, J. Synthesis of Substituted Cycloheptadienes by Catalytic Hydrogenation of Cycloheptatrieneiron Complexes. Synthetic Communications. 31, 1291-1300 (2001).
