הכנת N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamides N- tosyl-1,2,3-triazoles, הבאים ההמרה ל שהוחלפו Phthalans ו- Phenethylamines
Summary
נציג בצרות לסינתזה של N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamides, הבאים ההמרה ל נגזרות phthalan ו פנתילאמין מוצגים בפירוט.
Abstract
פירוק של N– tosyl-1,2,3-triazoles עם rhodium(II) אצטט דיימר בנוכחות כהלים טפסים לאכסון רב-תכליתי N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamides, אשר מתנהג תחת מגוון תנאים לממן שימושי N– O –המכילה תרכובות. תוספת חומצה מזורז של כהלים או תיולים ל N-(2-alkoxyvinyl) phthalans המכילים sulfonamide מספק גישה ketals, thioketals, בהתאמה. הפחתה סלקטיבית של הקבוצה ויניל N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamide המכילים phthalans via הידרוגנציה מניב את phthalan המתאימה בתשואה טובה, ואילו יוצרת הפחתת עם נתרן bis (2-methoxyethoxy) aluminumhydride פנתילאמין הטבעת נפתח אנלוגי. כי N-(2-alkoxyvinyl) קבוצה פונקציונלית sulfonamide הוא תכליתי לאכסון, אבל לעתים קרובות hydrolytically לא יציב, פרוטוקול זה מדגיש מפתח טכניקות של הכנת, טיפול, ומגיבים הללו סובסטרטים מרכזי בכמה שימושי המרות.
Introduction
רודיום (II)-azavinyl carbenoids הופיעו לאחרונה כמו רב-תכליתי במיוחד תגובתי ביניים בדרך מוצרים יקרי ערך רבים. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 בפרט, הרומן שימושים רבים של אלה intermediates הפקה של heterocycles10 סיפקו כימאים עם אסטרטגיות סינטטי חדש ויעיל. לקראת מטרה זו, הקבוצה שלנו יזם פיתוח פרוטוקול חדש עבור הסינתזה של phthalans11 זה באותיות גדולות על הפיתוחים האחרונים בתחום אינטר – ותוספות התפלגות של נוקלאופילים עם מבוססת חמצן כדי Rh (II)-azavinyl carbenoids נגזר מ- N-sulfonyl-1,2,3-triazoles. 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 הגישה שלנו כולל פרוטוקול בשני שלבים פשוטים להמרת alkynes מסוף כגון 1 N-sulfonyl-1,2,3-triazoles 2 הנושאת של אלכוהול תליון (איור 1). לאחר מכן מזורז-Rh II denitrogenation / 1, 3-או ההכנסה מדורגת 2 מספק phthalans 3 בעל של תגובתי N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamide קבוצה פונקציונלית.
מאז N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamide moiety היא פוטנציאל, אבל יחסית כשתפסעו N– ו – O-המכיל synthon,16,17,18, 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 התחלנו להתעניין ללמוד את תגובתיות של מערכת אנול-אתר/ene-sulfonamide מאוחה שלה תחת מגוון תנאים (איור 2). לאחר הקרנת תקנות הפחתת שונות, שתי שיטות זוהו שהוביל phthalan יציבה ו/או מוצרים המכילים פנתילאמין (איור 2, ← 3 4/5). ראשית, התגלה כי הידרוגנציה סטנדרטי של N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamide 3a עם פלדיום קטליטי על פחמן (Pd/C) מפחית באופן סלקטיבי את הקשר C = C להניב phthalan 4. לחלופין, טיפול 3a עם נתרן bis (2-methoxyethoxy) אלומיניום הידריד ב דיאתיל אתר/טולואן מספק נגזרות באופן ייחודי שהוחלפו פנתילאמין 5. אנו מאמינים כי שניהם בהמרות אלה אינם בעלי ערך, כמו הן יובילו מחלקות מוצר עם פוטנציאל פעילות ביולוגית כולל neuroactive מאפיינים הנובעים מן את פנתילאמין מוטבע, ובמקרה של 4, מתכת-קלאציה דרך cis– אוריינטציה N– ו – O-אטומי.
כשחקרו אתקרב חומצה תוספות כדי לנצל את הקשר C = C אלקטרון-עשיר של 3a, זה היה נמצא כי הטיפול של מתחם זה עם trimethylsilyl קטליטי כלוריד בנוכחות כהלים או תיול הניב ketals 6a-c ו thioketal 6e, בהתאמה, תוך שמירה על המסגרת bicyclic phthalan ללא פגע. לחלופין, מערבבים לכדי 3a יציב hemiketal ד 6תשואות פתרון 1:1 חומצה אצטית/מים.
Protocol
Representative Results
Discussion
Triazoles 2a-b ניתן להשיג נקיה באמצעות Cu (I)-מזורז אזיד-אלקין [3 + 2] cycloaddition (CuAAC) באמצעות CuTC כזרז. ראוי לציין, triazole 2a מופק באופן היעיל ביותר בטמפרטורה גבוהה דרך ריפלוקס רגיל ב כלורופורם עבור 3 שעות או חימום עד 100 ° C למשך 15 דקות כור מיקרוגל (שים לב הזמן עשוי להשתנות בהתאם יעילות מיקרוגל…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו מומן על ידי מכללת המילטון לבין אדוארד וירג’יניה טיילור הקרן למחקר סטודנט/הפקולטה לכימיה.
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
- 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).
- 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).
- 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).
- Chattopadhyay, B., Gevorgyan, V. Transition-Metal-Catalyzed Denitrogenative Transannulation: Converting Triazoles into Other Heterocyclic Systems. Angew. Chem. Int. Ed. 51 (4), 862-872 (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
- Jia, M., Ma, S. New Approaches to the Synthesis of Metal Carbenes. Angew. Chem. Int. Ed. 55 (32), 9134-9166 (2016).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Hazen, G. G., Weinstock, L. M., Connell, R., Bollinger, F. W. A Safer Diazotransfer Reagent. Synth. Commun. 11 (12), 947-956 (1981).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
