Summary

Protocolo para la Síntesis de<em> Ortho</em> derivados de anilina -trifluoromethoxylated

Published: January 19, 2016
doi:

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

Las moléculas que llevan trifluorometoxi grupo (OCF 3) a menudo muestran desean propiedades farmacológicas y biológicas. Sin embargo, la síntesis fácil de compuestos aromáticos trifluoromethoxylated sigue siendo un reto formidable en la síntesis orgánica. Los enfoques convencionales a menudo sufren de alcance sustrato pobre, o requieren el uso de, mango difíciles de altamente tóxico, y / o reactivos térmicamente lábiles. En este documento, se presenta un protocolo de fácil manejo para la síntesis de 4-acetamido-3- (trifluorometoxi) benzoato utilizando 1-trifluorometil-1,2-benciodoxol-3 (1H) -ona (Togni reactivo II). El tratamiento de 4- (N -hydroxyacetamido) benzoato de metilo (1a) con Togni reactivo II en presencia de una cantidad catalítica de carbonato de cesio (Cs 2 CO 3) en cloroformo a temperatura ambiente proporcionó metil 4- (N – (trifluorometoxi) acetamido) benzoato de metilo (2a). Después, este intermedio se convierte en el producto final de metilo 4-acetamido-3- (trifluoromethoxy) benzoato de (3a) en nitrometano a 120 ° C. Este procedimiento es general y puede aplicarse a la síntesis de un amplio espectro de derivados de anilina orto -trifluoromethoxylated, que podría servir como bloques de construcción sintéticos útiles para el descubrimiento y desarrollo de nuevos productos farmacéuticos, agroquímicos, y materiales funcionales.

Introduction

El trifluorometoxi (OCF 3) grupo ha tenido un impacto profundo en la investigación en ciencias biológicas y los materiales desde la primera síntesis de éter trifluorometilo en 1935. 2 Debido a su combinación única de alta electronegatividad (χ = 3.7) 3 y excelente lipofilia (Π x = 1,04), 4 del grupo trifluorometoxi ha encontrado amplias aplicaciones en la medicina, la agricultura y la industria de materiales. 5-10 Sin embargo, la introducción fácil del grupo OCF 3 en moléculas orgánicas, especialmente los compuestos aromáticos, sigue siendo un reto importante en la química sintética.

Durante las últimas décadas, los esfuerzos para hacer frente a este desafío condujeron al desarrollo de un puñado de transformaciones para la síntesis de arenos trifluoromethoxylated 5-7,9-11 Estos incluyen (i) el intercambio de cloro / flúor sobre los precursores triclorado;. 1,12 -17 (ii) deoxyfluorination de fluoroformiatos; 18 </sup> (iii) fluorodesulfurization oxidativo; 19 hasta 21 (iv) trifluorometilación electrófila de alcoholes; 22-25 de (v) trifluoromethoxylation nucleófila; 26-30 (vi) de metal de transición trifluoromethoxylation mediada de los boratos arilo y estannanos; 31 y (vii ) trifluoromethoxylation radical. 32,33 Sin embargo, muchos de estos enfoques ya sea sufren de alcance sustrato pobre o requiere el uso de reactivos altamente tóxicos y / o térmicamente lábiles. Por lo tanto, debido a la falta de un método general y fácil de usar para sintetizar compuestos OCF 3 -containing el potencial del grupo OCF 3 no se ha explotado completamente en química.

Como parte de nuestro interés en reacciones trifluoromethoxylation, 34 describimos aquí un protocolo de dos pasos (es decir, -trifluoromethylation O radical y OCF inducida térmicamente 3 -migración) para la síntesis de 4-acetamido-3- (trifluorometoxi) benzoato de metilo (3a) a partir de metil 4- (N -hydroxyacetamido) benzoato de metilo (1a). La estrategia es fácil de operar y aplicable a la síntesis de una amplia gama de derivados de la anilina orto -trifluoromethoxylated.

Protocol

1. Preparación Precursor: Síntesis de 4- (N -hydroxyacetamido) benzoato de metilo (1a) Reducción de metil 4-nitrobenzoato. Añadir 5,00 g de metil 4-nitrobenzoato de metilo (27,6 mmol, 1,00 equiv), 159 mg de rodio al 5% sobre carbono (Rh / C, 0,300% en moles Rh), y una varilla de agitación magnética en un secado en horno 250 ml de dos cuello del matraz de fondo redondo (secado a 150 ° C durante 18 h). NOTA: Los reactivos se pueden pesar a cabo bajo atmósfera am…

Representative Results

4- (N -hydroxyacetamido) benzoato de metilo (1a) se sintetizó en 92% de rendimiento aislado a través de un procedimiento de dos pasos (es decir, la reducción de metil 4-nitrobenzoato con hidrazina usando 5% Rh / C como catalizador para formar 4- ( N -hydroxyamino) benzoato de metilo, seguido por la protección de acetilo de la hidroxilamina resultante). O- trifluorometilación de 1a con Togni reactivo II en presenci…

Discussion

Debido a la falta de un procedimiento general y fácil de usar para la síntesis de arenos trifluoromethoxylated, muchos OCF compuestos aromáticos 3 -containing son extremadamente caros. 34 Nuestra estrategia desplaza una amplia tolerancia grupo funcional y ofrece un fácil acceso a varios arenos trifluoromethoxylated. Estos compuestos podrían servir como bloques de construcción valiosos para el descubrimiento y desarrollo de nuevos productos farmacéuticos, agroquímicos, y materiales.

<p c…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Reconocemos fondos iniciales generosas de la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook en apoyo de este trabajo. También agradecemos a TOSOH F-Tech, Inc. por proporcionarnos TMSCF 3 reactivo para la síntesis de Togni reactivo II.

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

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Cite This Article
Feng, P., Ngai, M. Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives. J. Vis. Exp. (107), e53789, doi:10.3791/53789 (2016).

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