Summary

Nhazırlanması-(2-alkoxyvinyl) N- tosyl-1,2,3-triazoles ve yerine Phthalans ve fenitilaminler sonraki dönüşüm sülfonamidler

Published: January 03, 2018
doi:

Summary

Nsentezi için temsil edici deneysel prosedürler-(2-alkoxyvinyl) sülfonamidler ve sonraki phthalan ve fenetilamin türevleri için ayrıntılı olarak sunulmaktadır.

Abstract

N– tosyl-1,2,3-triazoles rhodium(II) asetat dimer alkoller huzurunda ile ayrışma formları sentetik çok yönlü N-(2-alkoxyvinyl) Nyararlı – göze koşulları çeşitli altında tepki sülfonamidler ve O –bileşikler içeren. Alkoller veya thiols Niçin asit katalize eklenmesi-(2-alkoxyvinyl) Sülfonamid içeren phthalans sırasıyla ketals ve thioketals, erişim sağlar. Nvinil grubunun selektif Redüksiyon-(2-alkoxyvinyl) Sülfonamid içeren phthalans yolu ile hidrojenasyon verimleri iyi verim, karşılık gelen phthalan azalması ile sodyum bis (2-methoxyethoxy) aluminumhydride oluşturur, ancak bir halka açılan fenetilamin analog. Çünkü N-(2-alkoxyvinyl) Sülfonamid fonksiyonel grup sentetik çok yönlü ama sık sık hydrolytically kararsız bu protokolü hazırlama, işleme ve bazı yararlı çok önemli bu yüzeylerde tepki anahtar teknikleri vurgulamaktadır dönüşümleri.

Introduction

Rodyum (II)-azavinyl carbenoids son zamanlarda çok sayıda değerli ürünler için son derece çok yönlü bir reaktif ara yolda olarak ortaya çıktı. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 özellikle, bu ara ürün birçok roman kullanımı üretim heterocycles10 için yeni ve verimli sentetik stratejileri ile kimyagerler hazırladık. Bu amaçla doğru bizim grup başlatılan yeni bir iletişim kuralı Inter – son gelişmeler yararlanmak phthalans11 sentezi ve oksijen tabanlı nucleophiles Rh (II) için intramolecular eklemeler için geliştirilmesi-azavinyl carbenoids Ntüretilmiş-Sülfanil-1,2,3-triazoles. 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 bizim yaklaşım 1 gibi terminal alkynes Ndönüştürmek için basit iki adım iletişim kuralı özellikleri-Sülfanil-1,2,3-pendent alkol (şekil 1) taşıyan triazoles 2 . Daha sonra bir Rh II katalize denitrogenation / 1,3-OH ekleme art arda 2 sağlar reaktif Nsahip phthalans 3 -(2-alkoxyvinyl) Sülfonamid fonksiyonel grup.

Nberi-(2-alkoxyvinyl) Sülfonamid yan bir potansiyel olarak çok yönlü, ama nispeten underexplored N– ve O’s-synthon,16,17,18, içeren 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 koşulları (Şekil 2) çeşitli altında erimiş enol-eter/KD-Sülfonamid sistemi reaktivite okumak isteyen olduk. Çeşitli azalan bakiyeli protokolleri tarama sonra iki yöntem kararlı phthalan ve/veya ürünleri fenetilamin içeren yol açan tespit edilmiştir (Şekil 2, 3 → 4/5). İlk, keşfedildi bu standart hidrojenasyon n-(2-alkoxyvinyl) Sülfonamid 3a karbon (Pd/C) katalitik Paladyum seçerek phthalan 4verim için C = C bağ azaltır. Alternatif olarak, 3a sodyum bis (2-methoxyethoxy) alüminyum Hidrit Dietil eter/toluen ile tedavisinde benzersiz olarak değiştirilen fenetilamin türev 5sağlar. Biz olarak katıştırılmış fenetilamin ve 4, metal-şelasyon üzerinden durumunda doğan neuroactive özellikleri de dahil olmak üzere potansiyel biyolojik aktivitesi ile ürün sınıfları için kurşun bu dönüşümler her ikisi de değerli, inanıyorum BDT– odaklı N– ve O-atomlar.

3aelektron-zengin C = C bağını yararlanmak için eklemeler asit terfi araştırırken, bu bu bileşik ile katalitik trimethylsilyl klorür alkoller varlığında bu tedavi bulundu ya da bir thiol ketals 6a-c vermiştir ve thioketal 6e, sırasıyla, süre bicyclic phthalan framework sağlam tutmak. Alternatif olarak, 3a 1:1 Asetik asit/su çözüm verimleri istikrarlı hemiketal 6 dkarıştırma.

Protocol

1. N -Tosyl Triazole 2a sentezi: (2-(1-tosyl-1H-1,2,3-triazol-4-yl) fenil) metanol 3 x 10 mm PTFE manyetik heyecan bar, 2-ethynylbenzyl alkol 139 mg ve 20 mg copper(I) thiophenecarboxylate (CuTC) bir fırın kurutulmuş 2-5 mL mikrodalga şişe ekleyin ve şişeyi septum kap ve crimper ile güvenli mühür. Mikrodalga hızlı Isıtma, nedeniyle her zaman bir yeni şişe ve herhangi bir hatalardan arınmış kap kullanın ve kapağı güvenli ve doğru şekilde takılmış olduğundan emin ol…

Representative Results

Bu çalışmada tüm bileşikleri 1H ve 13C NMR spektroskopisi ve electrospray iyonlaşma kütle spektrometresi (ESI-MS) ürün yapısı onaylamak ve saflık değerlendirmek için karakterize. Anahtar veri temsili bileşikler için bu bölümde açıklanan. İyi anlaşma 2a (şekil 3) triazole yapısı ile spektral verilerdir. 1′ H NMR spektrumu <str…

Discussion

Triazoles 2a-b temiz bir Cu (I) elde edilebilir-katalize azid-ALKİN [3 + 2] cycloaddition (CuAAC) CuTC katalizör kullanarak. Özellikle, triazole 2a en verimli bir şekilde kloroform için 3 h ya da Isıtma ile 100 ° C arasında bir mikrodalga reaktör (Not) zaman mikrodalga verimliliği bağlı olarak değişebilir; 15 dakika içinde bir standart reflü ile yüksek sıcaklıkta oluşturulur Ancak, triazole 2b en verimli bir şekilde bir CuAAC oda sıcaklığında yol…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu eser Hamilton College ve Edward ve Virginia Taylor Fonu için öğrenci/öğretim araştırma kimya tarafından finanse edildi.

Materials

2-Ethynylbenzyl alcohol, 95% Sigma Aldrich 520039
Copper (I) thiophene-2-carboxylate Sigma Aldrich 682500
Chloroform, ≥99% Sigma Aldrich 372978
Toluenesulfonylazide, 99.24% Chem-Impex International 26107 Potentially explosive
Dichloromethane, ≥99.5% Sigma Aldrich 320269
Rhodium (II) acetate dimer, 99% Strem Chemicals 45-1730
Silica Gel, 32-63, 60A MP Biomedicals Inc. 2826 For silica gel plugs
Hexanes Sigma Aldrich 178918
Ethyl acetate Sigma Aldrich 439169
Chlorofom-D Sigma Aldrich 151823
Ethylene glycol Sigma Aldrich 293237
Chlorotrimethylsilane, 98% Acros 11012
Sodium bicarbonate Sigma Aldrich S6014 Dissolved in deionized water to prepare a saturated aqueous solution
Sodium sulfate Fisher Scientific S429
Ethyl alcohol, absolute – 200 proof Aaper Alcohol and Chemical Co. 82304
10 wt% Palladium on carbon Sigma Aldrich 520888 Can ignite in the presence of air, hydrogen gas, and/or a flammable solvent
Hydrogen gas Praxair UN1049
Diethyl ether Sigma Aldrich 309966
60 wt% sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminum hydride solution in toluene Sigma Aldrich 196193 Reacts violently with water
Methanol Sigma Aldrich 34966
Ammonium chloride Fisher Scientific A661 Dissolved in deionized water to prepare a saturated aqueous solution
Hydrochloric acid, 37% Sigma Aldrich 258148 Dissolved in deionized water to prepare a 1M solution
Sodium Chloride Sigma Aldrich S25541 Dissolved in deionized water to prepare a saturated aqueous solution
2-5 mL Microwave vials Biotage 355630
Microwave vial caps Biotage 352298
RediSep Rf Gold Normal Phase, Silica Columns, 20 – 40 micron Teledyne Isco 69-2203-345 For column chromatography
Balloons CTI Industries Corp. 912100 For hydrogenation
Biotage Initiator+ Microwave Reactor Biotage 356007

References

  1. Horneff, T., Chuprakov, S., Chernyak, N., Gevorgyan, V., Fokin, V. V. Rhodium-Catalyzed Transannulation of 1,2,3-Triazoles with Nitriles. J. Am. Chem. Soc. 130 (45), 14972-14974 (2008).
  2. Cuprakov, S., Kwok, S. W., Zhang, L., Lercher, L., Fokin, V. V. Rhodium-Catalyzed Enantioselective Cyclopropanation of Olefins with N-Sulfonyl 1,2,3-Triazoles. J. Am. Chem. Soc. 131 (50), 18034-18035 (2009).
  3. Grimster, N., Zhang, L., Fokin, V. V. Synthesis and Reactivity of Rhodium(II) N-Triflyl Azavinyl Carbenes. J. Am. Chem. Soc. 132 (8), 2510-2511 (2010).
  4. Chattopadhyay, B., Gevorgyan, V. Transition-Metal-Catalyzed Denitrogenative Transannulation: Converting Triazoles into Other Heterocyclic Systems. Angew. Chem. Int. Ed. 51 (4), 862-872 (2012).
  5. Davies, H. M. L., Alford, J. S. Reactions of metallocarbenes derived from N-sulfonyl-1,2,3-triazoles. Chem. Soc. Rev. 43 (15), 5151-5162 (2014).
  6. Anbarasan, P., Yadagiri, D., Rajasekar, S. Recent Advances in Transition-Metal-Catalyzed Denitrogenative Transformations of 1,2,3-Triazoles and Related Compounds. Synthesis. 46 (22), 3004-3023 (2014).
  7. Hockey, S. C., Henderson, L. C. Rhodium(II) Azavinyl Carbenes and their Recent Application to Organic Synthesis. Aust. J. Chem. 68 (12), 1796-1800 (2015).
  8. Jia, M., Ma, S. New Approaches to the Synthesis of Metal Carbenes. Angew. Chem. Int. Ed. 55 (32), 9134-9166 (2016).
  9. Volkova, Y. A., Gorbatov, S. A. 1-Sulfonyl-1,2,3-triazoles as promising reagents in the synthesis of nitrogen-containing linear and heterocyclic structures. Chem. Heterocylc. Compd. 52 (4), 216-218 (2016).
  10. Jiang, Y., Sun, R., Tang, X. -. Y., Shi, M. Recent Advances in the Synthesis of Heterocycles and Related Substances Based on α-Imino Rhodium Carbene Complexes Derived from N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles. Chem Eur. J. 22 (50), 17910-17924 (2016).
  11. Bennett, J. M., et al. Synthesis of phthalan and phenethylamine derivatives via addition of alcohols to rhodium(II)-azavinyl carbenoids. Tetrahedron Lett. 58 (12), 1117-1122 (2017).
  12. Miura, T., Biyajima, T., Fujii, T., Murakami, M. Synthesis of α-Amino Ketones from Terminal Alkynes via Rhodium-Catalyzed Denitrogenative Hydration of N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles. J. Am. Chem. Soc. 134 (1), 194-196 (2012).
  13. Chuprakov, S., Worrell, B. T., Selander, N., Sit, R. K., Fokin, V. V. Stereoselective 1,3-Insertions of Rhodium(II) Azavinyl Carbenes. J. Am. Chem. Soc. 136 (1), 195-202 (2014).
  14. Shen, H., Fu, J., Gong, J., Yang, Z. Tunable and Chemoselective Syntheses of Dihydroisobenzofurans and Indanones via Rhodium-Catalyzed Tandem Reactions of 2-Triazole-benzaldehydes and 2-Triazole-alkylaryl Ketones. Org. Lett. 16 (21), 5588-5591 (2014).
  15. Yuan, H., Gong, J., Yang, Z. Stereoselective Synthesis of Oxabicyclo[2.2.1]heptenes via a Tandem Dirhodium(II)-Catalyzed Triazole Denitrogenation and [3 + 2] Cycloaddition. Org. Lett. 18 (21), 5500-5503 (2016).
  16. Yu, Y., Zhu, L., Liao, Y., Mao, Z., Huang, X. Rhodium(II)-Catalysed Skeletal Rearrangement of Ether Tethered N-Sulfonyl 1,2,3-Triazoles: a Rapid Approach to 2-Aminoindanone and Dihydroisoquinoline Derivatives. Adv. Synth. Catal. 358 (7), 1059-1064 (2016).
  17. Sun, R., Jiang, Y., Tang, X. -. Y., Shi, M. RhII-Catalyzed Cyclization of Ester/Thioester-Containing N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles: Facile Synthesis of Alkylidenephthalans and Alkylidenethiophthalans. Asian J. Org. Chem. 6 (1), 83-87 (2017).
  18. Miura, T., Tanaka, T., Biyajima, T., Yada, A., Murakami, M. One-Pot Procedure for the Introduction of Three Different Bonds onto Terminal Alkynes through N-Sulfonyl-1,2,3-Triazole Intermediates. Angew. Chem. Int. Ed. 52 (14), 3883-3886 (2013).
  19. Medina, F., Besnard, C., Lacour, J. One-Step Synthesis of Nitrogen-Containing Medium-Sized Rings via α-Imino Diazo Intermediates. Org. Lett. 16 (12), 3232-3235 (2014).
  20. Alford, J. S., Davies, H. M. L. Mild Aminoacylation of Indoles and Pyrroles through a Three-Component Reaction with Ynol Ethers and Sulfonyl Azides. J. Am. Chem. Soc. 136 (29), 10266-10269 (2014).
  21. Miura, T., Tanaka, T., Matsumoto, K., Murakami, M. One-Pot Synthesis of 2,5-Dihydropyrroles from Terminal Alkynes, Azides, and Propargylic Alcohols by Relay Actions of Copper, Rhodium, and Gold. Chem. Eur. J. 20 (49), 16078-16082 (2014).
  22. Jung, D. J., Jeon, J. J., Lee, J. H., Lee, S. CuI/RhII-Catalyzed Tandem Convergent Multicomponent Reaction for the Regio- and Stereocontrolled Synthesis of γ-Oxo-β-amino Esters. Org. Lett. 17 (14), 3498-3501 (2015).
  23. Meng, J., Ding, X., Yu, X., Deng, W. -. P. Synthesis of 2,5-epoxy-1,4-benzoxazepines via rhodium(II)-catalyzed reaction of 1-tosyl-1,2,3-triazoles and salicylaldehydes. Tetrahedron. 72 (1), 176-183 (2016).
  24. Cheng, X., Yu, Y., Mao, Z., Chen, J., Huang, X. Facile synthesis of substituted 3-aminofurans through a tandem reaction of N-sulfonyl-1,2,3-triazoles with propargyl alcohols. Org. Biomol. Chem. 14 (16), 3878-3882 (2016).
  25. Mi, P., Kumar, R. K., Liao, P., Bi, X. Tandem O-H Insertion/[1,3]-Alkyl Shift of Rhodium Azavinyl Carbenoids with Benzylic Alcohols: A Route To Convert C-OH Bonds into C-C Bonds. Org. Lett. 18 (19), 4998-5001 (2016).
  26. Seo, B., et al. Sequential Functionalization of the O-H and C(sp2)-O Bonds of Tropolones by Alkynes and N-Sulfonyl Azides. Adv. Synth. Catal. 358 (7), 1078-1087 (2016).
  27. Miura, T., Nakamuro, T., Kiraga, K., Murakami, M. The stereoselective synthesis of α-amino aldols starting from terminal alkynes. Chem. Commun. 50 (72), 10474-10477 (2014).
  28. Hazen, G. G., Weinstock, L. M., Connell, R., Bollinger, F. W. A Safer Diazotransfer Reagent. Synth. Commun. 11 (12), 947-956 (1981).
  29. Easton, N. R., Bartron, L. R., Meinhofer, F. L., Fish, V. B. Synthesis of Some Substituted 3-Piperidones. J. Am. Chem. Soc. 75 (9), 2086-2089 (1953).
  30. Van den Branden, S., Compernolle, F., Hoornaert, G. J. Synthesis of lactam and ketone precursors of 2,7-substituted octahydro-pyrrolo[1,2-a]pyrazines and octahydro-2H-pyrido[1,2-a]pyrazines. J. Chem. Soc., Perkin Trans 1. 1 (8), 1035-1042 (1992).
  31. Aszodi, J., Rowlands, D. A., Mauvais, P., Collette, P., Bonnefoy, A., Lampilas, M. Design and synthesis of bridged γ-lactams as analogues of β-lactam antibiotics. Bioorg. Med. Chem. Lett. 14 (10), 2489-2492 (2004).
  32. D’hooghe, M., Baele, J., Contreras, J., Boelens, M., De Kimpe, N. Reduction of 5-(bromomethyl)-1-pyrrolinium bromides to 2-(bromomethyl)pyrrolidines and their transformation into piperidin-3-ones through an unprecedented ring expansion-oxidation protocol. Tetrahedron Lett. 49 (42), 6039-6042 (2008).

Play Video

Cite This Article
Bennett, J. M., Shapiro, J. D., Choinski, K. N., Mei, Y., Aulita, S. M., Dominguez, G. M., Majireck, M. M. Preparation of N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamides from N-tosyl-1,2,3-triazoles and Subsequent Conversion to Substituted Phthalans and Phenethylamines. J. Vis. Exp. (131), e56848, doi:10.3791/56848 (2018).

View Video