Представлены представительные экспериментальные процедуры по добавлению нуклеофилов амина в трикарбонил (тропон) железу и последующему деметаллированию результирующих комплексов.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Представлены представительные экспериментальные процедуры по добавлению нуклеофилов амина в трикарбонил (тропон) железу и последующему деметаллированию результирующих комплексов.
аза-Майкладдукты трикарбонила (тропона) железа синтезируются двумя различными методами. Первичные алифатические амины и циклические вторичные амины участвуют в прямой реакции аза-Майкла с трикарбонилом (тропоном) железом в условиях, свободных от растворителей. Меньше нуклеофильных анилиновых производных и более затрудненных вторичных аминов эффективно добавляют в катионный комплекс тропона, образованного протонацией трикарбонила (тропона)железа. В то время как протокол с использованием катионного комплекса является менее эффективным в целом для доступа к аддукам аза-Майкл, чем прямое, без растворителя дополнение к нейтральному комплексу, он позволяет использовать более широкий спектр нуклеофилов амин. После защиты амин аза-Майкладдукт как tert-butyl карбамат, diene decomplexed от железа трикарбонилов фрагмент при лечении с церия (IV) нитрат аммония, чтобы обеспечить производные 6- аминоциклохепта-2,4-дьен-1-один. Эти продукты могут служить предшественниками различных соединений, содержащих карбоциклическое кольцо, содержащее семь членов. Поскольку деметаллация требует защиты аминкак карбамата, аддуки аза-Майклвторичных аминов не могут быть обезврежены с помощью протокола, описанного здесь.
Структурно сложные амины, содержащие карбоциклическое кольцо в семи членах, являются общими для ряда биологически активных молекул. Известные примеры включают тропановые алкалоиды1 и несколько членов Lycopodium2, Daphniphyllum3, и монотерпеноидный индоле алкалоид4 семейства. Однако синтезировать такие соединения зачастую сложнее по сравнению с соединениями аналогичной сложности, содержащими только кольца с пятью или шестью членами. Таким образом, мы стремились разработать новый путь к таким соединениям путем присоединения различных нуклеофилов амин к тропону5. В результате аддукт содержит несколько функциональных ручек для последующей синтетической разработки разнообразных сложных семичленных кольцесодержащих лесов, которые в противном случае было бы труднодоступным.
В то время как предыдущая работа с тропоном6,7 предполагает, что она не подходит для такой трансформации, связанный с этим органометаллический комплекс трикарбонилов (тропон)железо8 (1, Рисунок 1) оказался универсальный синтетический строительный блок, который был использован в синтезеряда натуральных продуктов и сложных молекул 9,10,11,12,13. Кроме того, было показано, что несложная двойная связь трикарбона (тропона) железа ведет себя подобно кетону в реакциях, например, с dienes14,15, тетразины16, оксиды нитрила 17, диазоалканес8,10,и органокопные реагенты11. Таким образом, мы предполагали, что аза-Майкл реакция трикарбонила (тропона) железа обеспечит эффективный вход к синтетически ценным аминатированным производным тропона.
Эйзенштадт ранее сообщал, что после протоации трикарбонила (тропона) железа, в результате катионный комплекс 2 (Рисунок 1) может подвергнуться нуклеофильной атаке анилином или терт-бутиламин для производства аминированных производных тропон железный комплекс. 18 Однако синтетический потенциал этого метода остается нереализованным. Действительно, сообщений о других аминах не поступало, и в докладе Эйзенштадта не было изучено деметаллирование этих продуктов. Мы адаптировали этот протокол, чтобы продемонстрировать добавление широкого спектра амин нуклеофилов.
Мы также описываем метод для прямых аза-Майкл дополнений к трикарбонил (тропон) железа (Рисунок 2), который не требует синтеза катионного комплекса и, как правило, продолжается в более высоких урожаев по сравнению с ранее сообщалось метод. Мы также сообщаем в этом протоколе для деметаллации полученных аддуктов. В целом, этот протокол предусматривает формальные аза-Майкл аддукты тропона в четырех шагах от тропона (и в трех шагах от известного железного комплекса).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Синтез трикарбона (тропона) железа (1)19
2. Синтез трикарбонила (5-кетоциклохептадинил)железный тетрафтороборат (2)21
3. Синтез аддука аза-Михаила4: Трикарбонил (2-5-h)-6-((2-фенилэтил)амино)циклохепта-2,4-дьен-1-один
4. Синтез трикарбоналова (2-5-h)-6-(2-метиланилилино)циклохепта-2,4-дьен-1-один желез (3)
5. Защита амина 4 как терт-бутилкарбамат
6. Синтез терт-бутил (6-оксокиклопхепта-2,4-дьен-1-ил) (2-фенилэтил) карбамат (6)
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все новые соединения в этом исследовании были охарактеризованы 1H и 13C NMR спектроскопии и масс-спектрометрии высокого разрешения. Ранее сообщалось соединений были характерны 1HMr спектроскопии. В этом разделе описаны данные ЯМР для репрезентативных соединений.
1HN-спектр трикарбона (тропона)железа показан на рисунке 3. Протоны лигиNo4-diene дают сигналы на 6,39 промилле (2 H), 3,19 промилле и 2,75 промилле. ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Ли растворитель-бесплатный протокол с участием прямого добавления к трикарбонил (тропон) железа(рисунок 2) или косвенный метод использования соответствующего катионного комплекса, как электрофил (Рисунок 1) должен быть использован зависит от амина используемый субстрат. В целом, метод прямого добавления является предпочтительным, поскольку он требует меньше шагов для создания аза-Майкл аддукты из тропона и общие урожаи, как правило, выше. Однако этот бо...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Благодарность делается донорам Американского химического общества Нефтяной исследовательский фонд за поддержку этого исследования. Мы признаем, Лафайет колледж химии департамента и Лафайет колледж EXCEL ученых программы для финансовой поддержки.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 10 г SNAP Ultra силикагель | колонки Biotage | для автоматизированной колоночной хроматографии | |
| Уксусный ангидрид | Fisher Scientific | A10-500 | |
| Ацетон | Fisher Scientific | A-16S-20 | для охлаждающих ванн |
| Ацетонитрил-D3 | Sigma Aldrich | 366544 | |
| Бензол, безводный, 99,8% | Sigma Aldrich | 401765 | |
| Biotage Isolera Prime | Biotage | ISO-PSF | для автоматизированной хроматографии |
| Celite; 545 Filter Aid | Fisher Scientific | C212-500 | диатомовая земля |
| церий(IV) аммиачная селитра, ACS, 99+% | Alfa Aesar | 33254 | |
| Chloroform-D | Acros | 209561000 | |
| ди-трет-бутилдикарбонат, 99% | Acros | ||
| Этилацетат | Fisher Scientific | E145-4 | |
| Спирт этиловый, абсолютный - 200 proof | Greenfield Global | 111000200PL05 | |
| Этиловый эфир безводный | Fisher Scientific | E138-1 | |
| Гексаны | Fisher Scientific | H302-4 | |
| железо нонакарбонил 99% | Strem | 26-2640 | чувствительный к воздуху, синоним дижелеза нонакарбонил |
| сульфата магния | Fisher Scientific | M65-500 | |
| Метанол | EMD Millipore | MX0475-1 | |
| Метиленхлорид | Fisher Scientific | D37-4 | |
| MP глинозем, Акт II-III акц. К Брокману | MP Biomedicals | 4691 | для колоночной хроматографии |
| о-толуидин 98% | Сигма Олдрич | 466190 | |
| Фенэтиламин 99% | Сигма Олдрич | 128945 | дистиллировать перед использованием, если не бесцветный |
| бикарбонат натрия | Fisher Scientific | S233-500 | |
| Карбонат натрия безводный | Fisher Scientific | S263-500 | |
| Хлорид натрия | Fisher Scientific | S271-500 | растворенный в деионизированной воде для перпирования насыщенного водного раствора |
| сульфата натрия безводного Fisher | Scientific | S415-500 | |
| Ультразвуковой аппарат | Брэнсона | модель 2510 | |
| Серная кислота | Fisher | Scientific A300C-212 | |
| Раствор тетрафторборической кислоты, 48 мас.% | Сигма Олдрич | 207934 | водный раствор |
| TLC Оксид алюминия 60 F254, нейтральный | EMD Millipore | 1.05581.0001 | для тонкослойной хроматографии |
| Tropone 97% | Alfa Aesar | L004730-06 | Светочувствительный |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.