Préparation de bisaziridines contiguës pour les réactions régiosélectives d’ouverture de cycle

Résumé

Des bisaziridines contiguës contenant des aziridines non activées et activées ont été synthétisées par aziridinations organocatalytiques asymétriques, puis soumises à des réactions chimiosélectives d’ouverture de cycle dans des conditions acides ou basiques. Le cycle aziridine non activé s’ouvre avec des nucléophiles moins réactifs dans des conditions acides, tandis que le cycle aziridine activé s’ouvre avec des nucléophiles plus réactifs dans des conditions de base.

Résumé

Les aziridines, une classe de molécules organiques réactives contenant un cycle à trois chaînons, sont des synthons importants pour la synthèse d’une grande variété de composés cibles fonctionnalisés contenant de l’azote par l’ouverture de cycle régiocontrôlée d’aziridines C-substituées. Malgré les énormes progrès réalisés dans la synthèse de l’aziridine au cours de la dernière décennie, l’accès efficace aux bisaziridines contiguës reste difficile. Par conséquent, nous étions intéressés par la synthèse de bisaziridines contiguës portant un ensemble électroniquement diversifié de substituants N au-delà du squelette unique de l’aziridine pour des réactions régiosélectives d’ouverture de cycle avec divers nucléophiles. Dans cette étude, des bisaziridines chirales contiguës ont été préparées par aziridination organocatalytique asymétrique de (E)-3-((S)-1-((R)-1-phényléthyl)aziridine-2-yl)acrylaldéhyde chiral avec du N-Ts-O-tosyl ou de la N-Boc-O-tosylhydroxylamine comme source d’azote en présence de (2S)-[diphényl(triméthylsilyloxy)méthyl]pyrrolidine comme organocatalyseur chiral. Sont également démontrés ici des exemples représentatifs de réactions régiosélectives d’ouverture de cycle de bisaziridines contiguës avec une variété de nucléophiles tels que le soufre, l’azote, le carbone et l’oxygène, et l’application de bisaziridines contiguës à la synthèse de pyrrolidines chirales multi-substituées par hydrogénation catalysée par.

Introduction

La conception rationnelle de petites molécules organiques avec divers sites réactifs qui contrôlent avec précision la sélectivité du produit est un objectif clé de la synthèse organique moderne et de la chimie verte 1,2,3,4,5,6,7,8. Pour atteindre cet objectif, nous nous sommes intéressés à la synthèse modulaire des aziridines. Les aziridines intéressent la plupart des chimistes org....

Protocole

Les détails de tous les produits synthétisés (1-5), y compris la structure, les spectres RMN complets, la pureté optique et les données HRMS-MALDI, sont fournis dans le dossier supplémentaire 1.

1. Synthèse du 3-(aziridine-2-yl)acryl aldéhyde (1a)

1. Sécher à la flamme une fiole à fond rond de 50 ml munie d’une barre d’agitation et d’un septum dans des conditions de vide. Refroidissez-le à température ambiante tout en le remplissant de gaz argon.
2. Ajouter le toluène anhydre (19 mL) et le (R)-1-(R)-1-phényléthyl)aziridine-2-carbaldéhyde (1,00 g, 5,71 mmoles)....

Résultats

Pour étudier la faisabilité de la préparation d’une bisaziridine contiguë, le (E)-3-((S)-1-(R)-1-phényléthyl)aziridin-2-yl)acrylaldéhyde (1a) a d’abord été synthétisé comme substrat modèle selon la procédure mentionnée à l’étape 1 (figure 1)²⁸.

Figure.......

Discussion

La formation d’un mélange inséparable de diastéréoisomères a parfois été observée au cours de l’aziridination organocatalytique du 3-[1-(1-phényléthyl)aziridin-2-yl)]acrylaldéhyde chiral, lorsque le N-Boc-O-tosyl ou la N-Ts-O-tosyl hydroxylamine était utilisé comme source d’azote. De plus, le rendement en bisaziridine contigu a diminué lorsque la quantité de diaryl silyléther prolinol comme catalyseur est passée de 7 % mol à 20 % molaire47,48,49.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
(R)-(+)-&alpha ;,&alpha ;-Diphényl-2-pyrrolidineméthanol triméthylsilyléther	Sigma-Aldrich	677191 réactif
(R)-1-((R)-1-phényléthyl)aziridine-2-carbaldéhyde	Imagene Co., Ltd.		réactif
(s)-(&ndash ;)-&alpha ;,&alpha ;-Diphényl-2-pyrrolidineméthanol triméthylsilyléther	Réactif
(S)-2-677183(diphényle(((trim ethylsilyl)oxy)méthyl)pyrrolidine	Sigma-Aldrich	677183	réactif
triphénylphosphoranylidène) acétaldéhyde	Sigma-Aldrich	280933
1,2-dichloroéthane	Sigma-Aldrich	284505	solvant
AB Sciex 4800 Plus MALDI TOFTM (matrice d’acide 2,5-dihydroxybenzoïque (DHB))	Sciex		Spectres de masse haute résolution
Acide acétique	Sigma-Aldrich	A6283	Réactif
Chlorure d’ammonium	Sigma-Aldrich	254134	réactif
aniline	Sigma-Aldrich	132934	réactif
Autopol III polarimètre numérique	Rudolph Recherche Polarimètre analytique
AVANCE III HD (400 MHz) spectromètre	Bruker		Spectromètre RMN
Bruker Ascend 500 (500 MHz)	Spectromètre RMN	Bruker
Celite 535	Sigma-Aldrich	22138	Pour Tampon Célite
Dichlorométhane	Sigma-Aldrich	270997	solvant
Dicarbonate de dicarbonate de dicarbonate de dichlorométhane	Réactif	361941	Sigma-Aldrich
Acétate d’éthyle	Solvant	270989	Sigma-Aldrich
Nitroacétate d’éthyle	Réactif 192333 Sigma-Aldrich
Imidazole	Sigma-Aldrich	I2399	INOVA
400WB (400 MHz)	Spectromètre RMN	Varian
JMS-700	JEOL		High résolution spectres de masse
Méthanol	322415	solvant	Sigma-Aldrich
N-Boc-O-tosylhydroxylamine	Réactif	775037	Sigma-Aldrich
P-2000	Polarimètre	JASCO
Hydroxyde de palladium sur carbone	212911		Sigma-Aldrich
Réactif Phényl-1H-tétrazole-5-thiol	TCI	P0640
Gel de silice	Sigma-Aldrich	227196	Pour la cléromatographie flash
Gel de silice sur plaques CCM	Plaque CCM Merck	60768
Acétate de sodium	Réactif Sigma-Aldrich	S8750
Azoture de sodium	Sigma-Aldrich	Réactif S2002
		Réactif
borohydrure de sodium Réactif 452882 Sigma-AldrichCarbonate de sodium	Sigma-Aldrich	S2127	réactif
chlorure de tert-butyldiméthylsilyle	Sigma-Aldrich	190500	réactif
Tétrahydrofurane	Solvant	Sigma-Aldrich
Toluène	Sigma-Aldrich	244511	solvant
Bromure de zinc	Réactif	230022	Sigma-Aldrich
Chlorure de zinc	Réactif Sigma-Aldrich	429430