بروتوكول لتوليف<em> أورثو</em> مشتقات الانيلين -trifluoromethoxylated
Summary
An operationally simple procedure for the synthesis of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives via a two-step sequence of O-trifluoromethylation of N-aryl-N-hydroxyacetamide followed by thermally induced intramolecular OCF3-migration is reported.
Abstract
جزيئات تحمل trifluoromethoxy (OCF 3) مجموعة غالبا ما تظهر المطلوب الخصائص الدوائية والبيولوجية. ومع ذلك، والتوليف سطحي من المركبات العطرية trifluoromethoxylated لا يزال يشكل تحديا هائلا في التركيب العضوي. وغالبا ما تعاني الأساليب التقليدية من سوء نطاق الركيزة، أو تتطلب استخدام عالية السمية، والتعامل مع يصعب، و / أو الكواشف عطوب حراريا. هنا، ونحن التقرير بروتوكول سهل الاستعمال لتركيب الميثيل 4-acetamido-3- (trifluoromethoxy) بنزوات باستخدام 1-ترايفلوروميثيل-1،2-benziodoxol-3 (1 H) واحد (Togni كاشف II). علاج الميثيل 4- (N -hydroxyacetamido) بنزوات (1A) مع Togni الكاشف الثاني في وجود كمية الحفاز من السيزيوم كربونات (CS 2 3 CO) في الكلوروفورم في RT تمنح الميثيل 4- (N – (trifluoromethoxy) acetamido) بنزوات (2A). هذا المتوسط ثم تم تحويلها إلى الميثيل المنتج النهائي 4-acetamido-3- (trifluoromethoxy) بنزوات (3A) في النيتروميثان في 120 ° C. هذا الإجراء هو عام ويمكن تطبيقها على تركيب مجموعة واسعة من أورثو مشتقات الأنيلين -trifluoromethoxylated، والتي يمكن أن تكون مفيدة لبنات البناء الاصطناعية لاكتشاف وتطوير الأدوية الجديدة والكيماويات الزراعية، والمواد الفنية.
Introduction
وtrifluoromethoxy جعلت (OCF 3) مجموعة لها تأثير عميق على البحوث الحياة وعلوم المواد منذ التوليف الأول من الأثير ترايفلوروميثيل في عام 1935. 2 نظرا لمزيج فريد من كهربية عالية (χ = 3.7) 3 وبالانجذاب ممتاز (Π س = وقد وجدت 1.04)، 4 مجموعة trifluoromethoxy تطبيقات واسعة في مجال الطب، والزراعة، وصناعة مواد 5-10 ومع ذلك، لا يزال مقدمة سطحي من مجموعة OCF 3 في الجزيئات العضوية، وخاصة المركبات العطرية، تحديا كبيرا في الكيمياء الاصطناعية.
على مدى العقود القليلة الماضية، أدت الجهود لمواجهة هذا التحدي في تطوير حفنة من التحولات لتركيب أرينية trifluoromethoxylated 5-7،9-11 هذه تشمل (ط) تبادل الكلور / الفلور على السلائف trichlorinated؛ 1،12 -17 (ب) deoxyfluorination من fluoroformates (18)؛ </سوب> (ج) fluorodesulfurization الأكسدة، 19-21 (د) trifluoromethylation أليف الإلكترونات من الكحول، 22-25 (V) trifluoromethoxylation أليف النواة، 26-30، (السادس) الانتقال بوساطة المعادن trifluoromethoxylation من بورات أريل وstannanes (31)؛ و (السابع ) trifluoromethoxylation راديكالية. 32،33 ومع ذلك، فإن العديد من هذه الطرق إما يعانون من سوء نطاق الركيزة أو تتطلب استخدام الكواشف شديدة السمية و / أو عطوب حراريا. لذلك، نظرا لعدم وجود طريقة عامة وسهلة الاستعمال لتجميع OCF 3 مركبات فيتامين، وإمكانات مجموعة OCF 3 لم تستغل بالكامل في الكيمياء.
كجزء من مصلحتنا في التفاعلات trifluoromethoxylation، 34 وصفنا هنا بروتوكول من خطوتين (أي O راديكالية -trifluoromethylation وOCF التي يسببها حراريا 3 -migration) لتركيب الميثيل 4-acetamido-3- (trifluoromethoxy) بنزوات (3A) من الميثيل 4- (N -hydroxyacetamido) بنزوات (1A). الاستراتيجية هي سهلة لتشغيل وتنطبق على تركيب مجموعة واسعة من أورثو مشتقات الأنيلين -trifluoromethoxylated.
Protocol
Representative Results
Discussion
ونظرا لعدم وجود إجراء عام وسهلة الاستعمال لتركيب أرينية trifluoromethoxylated، العديد من OCF 3 المحتوية على المركبات العطرية هي مكلفة للغاية. 34 استراتيجيتنا إزاحة التسامح مجموعة وظيفية واسعة ويوفر سهولة الوصول إلى مختلف أرينية trifluoromethoxylated. هذه المركبات يمكن أن تكون…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ونحن نعترف أموال لبدء سخية من جامعة ولاية نيويورك في ستوني بروك في دعم هذا العمل. كما نشكر TOSOH F-تك، شركة لتزويدنا TMSCF 3 كاشف لتركيب Togni الكاشف الثاني.
Materials
| 5% Rhodium on carbon | Aspira Scientific | 300835 | 5% wt% dry loading |
| hydrazine monohydrate | Sigma-Alderich | 13696HMV | Reagent grade, 98% |
| Acetyl chloride | Alfa Aesar | 10176887 | 98% |
| Sodium bicarbonate | Fisher Scientific | 134826 | Chemical pure |
| Cesium carbonate | Alfa Aesar | 12887 | 99.9%, metals basis |
| Togni Reagent II | Prepared according to the literature procedure (ref 37). Caution: Pure Togni reagent II is impact and friction sensitive, treat it with great care (see ref. 36). | ||
| Tetrahydrofuran | BDH | BDH1149-4LG | Distilled from deep purple sodium benzophenone ketyl. |
| Diethyl Ether | Fisher Scientific | 148221 | Distilled from deep purple sodium benzophenone ketyl. |
| Chloroform | Fisher Scientific | 141739 | Dried over CaH2 and distilled |
| nitro methane | Alfa Aesar | J03z053 | Dried over CaSO4 and distilled |
| Silica gel | SILICYCLE | 60514 | 40-63 µm (230-400 mesh) |
| Cilite | EMD | 2012040674 | Not acid washed |
References
- Yagupolskii, L. M. Sintez proizvodnykh feniltriftormetilovogo efira. Dokl. Akad. Nauk SSSR. 105, 100-102 (1955).
- Booth, H. S., Burchfield, P. E. Fluorination of halogeno methyl ethers. I. Fluorination of trichlorodimethyl ether. J. Am. Chem. Soc. 57, 2070 (1935).
- McClinton, M. A., McClinton, D. A. Trifluoromethylations and related reactions in organic-chemistry. Tetrahedron. 48, 6555-6666 (1992).
- Hansch, C., Leo, A. . Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology. , (1979).
- Leroux, F., Jeschke, P., Schlosser, M. Alpha-fluorinated ethers, thioethers, and amines: Anomerically biased species. Chem. Rev. 105, 827-856 (2005).
- Jeschke, P., Baston, E., Leroux, F. R. Alpha-fluorinated ethers as ‘exotic’ entity in medicinal chemistry. Mini-Rev. Med. Chem. 7, 1027-1034 (2007).
- Leroux, F. R., Manteau, B., Vors, J. P., Pazenok, S. Trifluoromethyl ethers – synthesis and properties of an unusual substituent. Beilstein J. Org. Chem. 4, (2008).
- Fantasia, S., Welch, J. M., Togni, A. Reactivity of a hypervalent iodine trifluoromethylating reagent toward THF: ring opening and formation of trifluoromethyl ethers. J. Org. Chem. 75, 1779-1782 (2010).
- Manteau, B., Pazenok, S., Vors, J. P., Leroux, F. R. New trends in the chemistry of alpha-fluorinated ethers, thioethers, amines and phosphines. J. Fluorine Chem. 131, 140-158 (2010).
- Landelle, G., Panossian, A., Leroux, F. R. Trifluoromethyl ethers and -thioethers as tools for medicinal chemistry and drug discovery. Curr. Top. Med. Chem. 14, 941-951 (2014).
- Liang, T., Neumann, C. N., Ritter, T. Introduction of fluorine and fluorine-containing functional groups. Angew. Chem. Int. Ed. 52, 8214-8264 (2013).
- Yarovenko, N. N., Vasileva, A. S. A new method for the introduction of trihalomethyl groups into organic molecules. Zh. Obshch. Khim. 28, 2502-2504 (1958).
- Yagupols, L., Troitskaya, V. I. Synthesis of phenyl trifluoromethyl ether derivatives. Zh. Obshch. Khim. 31, 915-924 (1961).
- Yagupolskii, L. M., Orda, V. V. Bis(triftormetoksi I triftormetilmerkapto)-proizvodnye benzola. Zh. Obshch. Khim. 34, 1979-1984 (1964).
- Louw, R., Franken, P. W. Selective side-chain chlorination of methoxybenzenes. Chem Ind-London. , 127-128 (1977).
- Feiring, A. E. Chemistry in hydrogen-fluoride. 7. Novel synthesis of aryl trifluoromethyl ethers. J. Org. Chem. 44, 2907-2910 (1979).
- Salome, J., Mauger, C., Brunet, S., Schanen, V. Synthesis conditions and activity of various Lewis acids for the fluorination of trichloromethoxy-benzene by HF in liquid phase. J. Fluorine Chem. 125, 1947-1950 (2004).
- Sheppard, W. A. Alpha-Fluorinated Ethers. I. Aryl Fluoroalkyl Ethers. J. Org. Chem. 29, 1-11 (1964).
- Kuroboshi, M., Suzuki, K., Hiyama, T. Oxidative desulfurization-fluorination of xanthates – a convenient synthesis of trifluoromethyl ethers and difluoro(methylthio)methyl ethers. Tetrahedron Lett. 33, 4173-4176 (1992).
- Kanie, K., Tanaka, Y., Suzuki, K., Kuroboshi, M., Hiyama, T. A convenient synthesis of trifluoromethyl ethers by oxidative desulfurization-fluorination of dithio carbonates. Bull. Chem. Soc. Jpn. 73, 471-484 (2000).
- Kuroboshi, M., Kanie, K., Hiyama, T. Oxidative desulfurization-fluorination: A facile entry to a wide variety of organofluorine compounds leading to novel liquid-crystalline materials. Adv. Synth. Catal. 343, 235-250 (2001).
- Umemoto, T. Electrophilic perfluoroalkylating agents. Chem. Rev. 96, 1757-1777 (1996).
- Umemoto, T., Adachi, K., Ishihara, S. CF3 oxonium salts, O-(trifluoromethyl)dibenzofuranium salts: in situ synthesis, properties, and application as a real CF3+ species reagent. J. Org. Chem. 72, 6905-6917 (2007).
- Stanek, K., Koller, R., Togni, A. Reactivity of a 10-I-3 hypervalent iodine trifluoromethylation reagent with phenols. J. Org. Chem. 73, 7678-7685 (2008).
- Koller, R., et al. Zinc-mediated formation of trifluoromethyl ethers from alcohols and hypervalent iodine trifluoromethylation reagents. Angew. Chem. Int. Ed. 48, 4332-4336 (2009).
- Trainor, G. L. The preparation of O-trifluoromethyl carbohydrates. J. Carbohydr. Chem. 4, 545-563 (1985).
- Nishida, M., Vij, A., Kirchmeier, R. L., Shreeve, J. M. Synthesis of polyfluoro aromatic ethers – a facile route using polyfluoroalkoxides generated from carbonyl and trimethysilyl compounds. Inorg. Chem. 34, 6085-6092 (1995).
- Kolomeitsev, A. A., Vorobyev, M., Gillandt, H. Versatile application of trifluoromethyl triflate. Tetrahedron Lett. 49, 449-454 (2008).
- Marrec, O., Billard, T., Vors, J. P., Pazenok, S., Langlois, B. R. A deeper insight into direct trifluoromethoxylation with trifluoromethyl triflate. J. Fluorine Chem. 131, 200-207 (2010).
- Marrec, O., Billard, T., Vors, J. P., Pazenok, S., Langlois, B. R. A new and direct trifluoromethoxylation of aliphatic substrates with 2,4-dinitro(trifluoromethoxy)benzene. Adv. Synth. Catal. 352, 2831-2837 (2010).
- Huang, C. H., Liang, T., Harada, S., Lee, E., Ritter, T. Silver-mediated trifluoromethoxylation of aryl stannanes and arylboronic acids. J. Am. Chem. Soc. 133, 13308-13310 (2011).
- Rozen, S. Selective fluorinations by reagents containing the OF group. Chem. Rev. 96, 1717-1736 (1996).
- Venturini, F., et al. Direct trifluoro-methoxylation of aromatics with perfluoro-methyl-hypofluorite. J. Fluorine Chem. 140, 43-48 (2012).
- Hojczyk, K. N., Feng, P., Zhan, C., Ngai, M. -. Y. Trifluoromethoxylation of arenes: synthesis of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives by OCF3 migration. Angew. Chem. Int. Ed. 53, 14559-14563 (2014).
- Still, W. C., Kahn, M., Mitra, A. Rapid chromatographic technique for preparative separations with moderate Resolution. J. Org. Chem. 43, 2923-2925 (1978).
- Fiederling, N., Haller, J., Schramm, H. Notification about the Explosive Properties of Togni’s Reagent II and One of Its Precursors. Org. Process Res. Dev. 17, 318-319 (2013).
- Matousek, V., Pietrasiak, E., Schwenk, R., Togni, A. One-pot synthesis of hypervalent iodine reagents for electrophilic trifluoromethylation. J. Org. Chem. 78, 6763-6768 (2013).
