N의 준비-(2-alkoxyvinyl) sulfonamides N-토실기-1,2,3-triazoles 및 후속 변환 대체 Phthalans 및 Phenethylamines에서
Summary
N의 합성에 대 한 대표적인 실험 절차-(2-alkoxyvinyl) sulfonamides 후속 변환 phthalan와 phenethylamine 파생 상품을 자세히 표시 됩니다.
Abstract
N-토실기-1,2,3-triazoles rhodium(II) 아세테이트 이합체 알콜의 존재와 분해 합성으로 다양 한 N형성-(2-alkoxyvinyl) sulfonamides, 다양 한 유용한 N-감당할 조건에서 반응 그리고 O-화합물을 포함 합니다. 알콜 또는 nthiols의 산 촉매 추가-(2-alkoxyvinyl) 술 포함 된 phthalans에 액세스할 ketals와 thioketals, 각각. N에 비닐 그룹의 선택적 감소-(2-alkoxyvinyl) 수소 첨가 통해 술에 포함 된 phthalans 감소 나트륨 비스 (2-methoxyethoxy) aluminumhydride 생성 하는 반면 좋은 수확량에 해당 phthalan 생성 한 링 오픈 phenethylamine 아날로그입니다. 때문에 N-(2-alkoxyvinyl) 술 기능 그룹은 합성으로 다양 한, 하지만 종종 가수분해로 불안정 하 고,이 프로토콜 강조 준비, 처리, 그리고 몇 유용한 이러한 중추적인 기판 반응에 핵심 기술을 변환입니다.
Introduction
로 듐 (II)-azavinyl carbenoids 최근 매우 다양 한 반응 중간 도중에 수많은 귀중 한 제품으로 등장 했습니다. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 특히, heterocycles10 의 생산에 대 한 이러한 중간체의 많은 소설 사용 제공 새롭고 효율적인 합성 전략 화학자. 이 끝으로 우리의 그룹 간-에 있는 최근 전진에 투자 것 phthalans11 의 합성 및 산소 기반 nucleophiles 하 Rh (II)의 intramolecular 추가 대 한 새로운 프로토콜의 개발 시작-azavinyl carbenoids N에서 파생 된-sulfonyl-1,2,3-triazoles. 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 우리의 접근 기능 1 터미널 alkynes N으로 변환 하기 위한 간단한 2 단계 프로토콜-sulfonyl-1,2,3-triazoles 2 베어링 늘어진 알코올 (그림 1). 그 후, 2 차 Rh 촉매 denitrogenation / phthalans 3 데 반응 N을 제공 하는 2 에서 1, 3-오 삽입 캐스케이드-(2-alkoxyvinyl) 술 기능 그룹.
이후 N-(2-alkoxyvinyl) 술 moiety는 잠재적으로 다양, 상대적으로 underexplored N-및 O-synthon,16,,1718, 를 포함 하 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 우리는 다양 한 조건 (그림 2)에서 융합된 enol-에테르/한-술 시스템의 반응성을 공부에 관심이 되었다. 다양 한 줄이는 프로토콜 검사, 후 두 가지 방법 안정적인 phthalan 또는 phenethylamine 포함 된 제품에 지도 확인 되었다 (그림 2, 3 → 4/5). 첫째, 그것은 발견 했다 하는 N의 표준 수소-(2-alkoxyvinyl) 촉매 팔라듐에 탄소 (Pd/C)과 술 3a 선택적으로 감소 수익률 phthalan 4C = C 유대. 또는 나트륨 비스 (2-methoxyethoxy) 알루미늄 수 소화물 diethyl 에테르/톨루엔과 3a 의 치료 고유 대체 phenethylamine 파생 5를 제공합니다. 우리는 이러한 변환을 모두 귀중 한, 그들은 잠재적인 생물학적 활동 neuroactive 속성 포함된 phenethylamine에서 그리고 4, 통해 금속 킬레이트의 경우 발생 된 제품 클래스 끌 생각은 cis-지향적인된 N-및 O-원자.
3a의 전자 풍부한 C = C 유대 악용 하 산 승진 추가 조사 하는 동안이 알콜의 존재 촉매 trimethylsilyl 염화 화합물의 그 치료를 발견 했다 나는 thiol 굴복 ketals 6a-c 와 thioketal 6e, bicyclic phthalan 프레임 워크를 그대로 유지 하면서 각각. 또는 1:1 초 산/물 솔루션 수율 안정 hemiketal 6 d에서 3a 을 감동.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cu (I) 통해 triazoles 2a-b 를 청결 하 게 얻어질 수 있다-아 지 드-alkyne [3 + 2] cycloaddition (CuAAC) CuTC를 사용 하 여 촉매 촉매. 특히, triazole 2a 는 가장 효율적으로 3 h 또는 전자 레인지 원자로 (참고 시간 전자 레인지 효율에 따라 다를 수 있습니다);에서 15 분 100 ° C에 난방에 대 한 클로 프롬에 표준 환류를 통해 고온에서 생성 된 그러나, triazole 2b 는 가장 효율적으로 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 해밀턴 대학 에드워드와 화학에 있는 학생/교수 연구에 대 한 버지니아 테일러 기금에 의해 투자 되었다.
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).
