Summary

إعداد N-(2-alkoxyvinyl) السلفوناميدات من N-توسيل-1,2,3-التريازول و "تحويل اللاحقة" لتحل محل فثالانس وفينيثيلامينيس

Published: January 03, 2018
doi:

Summary

الإجراءات التجريبية الممثلة لتوليف N-(2-alkoxyvinyl) السلفوناميدات وتحويل اللاحقة لمشتقات فثالان وفينيثيلاميني وترد بالتفصيل.

Abstract

التحلل من ن-توسيل-1,2,3-التريازول مع ديمر خلات rhodium(II) حضور الكحول يشكل تنوعاً صناعيا N-(2-alkoxyvinyl) السلفوناميدات، التي تتفاعل تحت مجموعة متنوعة من الظروف تحمل N-مفيدة و ياالمحتوية على المركبات. إضافة كحول أو ثيولس إلى Nحفزت حمض-(2-alkoxyvinyl) فثالانس المحتوية على سلفوناميد يوفر الوصول إلى كيتالس وثيوكيتالس، على التوالي. التقليل الانتقائي لمجموعة الفينيل في ن-(2-alkoxyvinyl) المحتوية على سلفوناميد فثالانس عن طريق الهدرجة غلة فثالان المناظرة في الغلة جيدة، بينما ينشئ الحد مع الصوديوم مكررا (2-ميثوكسييثوكسي) الومينومهيدريدي افتتح الحلقة فينيثيلاميني التماثلية. نظراً لأن ن-(2-alkoxyvinyl) المجموعة الوظيفية سلفوناميد تنوعاً صناعيا، ولكن تشدد على هذا البروتوكول غير المستقرة، وكثيراً ما هيدروليكيا التقنيات الرئيسية في إعداد، والمناولة، ورد فعل هذه ركائز محورية في عدة مفيدة التحولات.

Introduction

الروديوم (الثاني)-كاربينويدس أزافينيل ظهرت مؤخرا كوسيط رد الفعل استثنائية تنوعاً في الطريق للعديد من المنتجات القيمة. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 على وجه الخصوص، قدم العديد من الاستخدامات الجديدة لهذه الوسيطة لإنتاج هيتيروسيكليس10 الكيميائيين مع استراتيجيات تركيبية جديدة وفعالة. وتحقيقا لهذه الغاية، بدأت مجموعتنا وضع بروتوكول جديد لتركيب فثالانس11 التي سوف تستفيد من التطورات الأخيرة في إنتر-وإضافات إينتراموليكولار من نوكليوفيليس المستندة إلى الأوكسجين “الصحة الإنجابية” (الثاني)-كاربينويدس أزافينيل المستمدة من N-السلفونيل-1,2,3-التريازول. 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 نهجنا يتميز بروتوكول خطوتين واضحة لتحويل alkynes الطرفية مثل 1 إلى N-السلفونيل-1,2,3-التريازول 2 آخذا الكحول معلقة (الشكل 1). وفي وقت لاحق، حفزت الثاني Rh دينيتروجينيشن يوفر تتالي الإدراج 1، 3–يا من 2 فثالانس 3 بعد رد الفعل N/-(2-alkoxyvinyl) مجموعة وظيفية سلفوناميد.

منذ أن ن-(2-alkoxyvinyl) moiety سلفوناميد يحتمل أن تكون مرنة، لكن نسبيا مستقصاة نيا–التي تحتوي على سينثون،، 16،،من1718 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 ونحن أصبحت مهتمة في دراسة تفاعلية لنظامها اينول-خماسي البروم ثنائي الفينيل/شرق-سلفوناميد تنصهر ضمن مجموعة متنوعة من الظروف (الشكل 2). بعد فحص مختلف البروتوكولات الحد، حددت اثنين من الأساليب التي أدت إلى فثالان مستقرة و/أو المنتجات التي تحتوي على فينيثيلاميني (الشكل 2، ← 3 4/5). أولاً، أنه تم اكتشاف أن الهدرجة قياسية من N-(2-alkoxyvinyl) سلفوناميد 3a مع البلاديوم الحفاز على الكربون (Pd/ج) يقلل بشكل انتقائي السند ج = ج تؤتي فثالان 4. وبدلاً من ذلك، يوفر معاملة 3a مع الصوديوم هيدريد الألومنيوم مكررا (2-ميثوكسييثوكسي) في الاثير ثنائي إثيل/التولوين مشتق مستبدل فريد فينيثيلاميني 5. ونحن نعتقد أن كل هذه التحولات قيمة، كما أنها تؤدي إلى فئات المنتج مع النشاط البيولوجية المحتملة بما في ذلك خصائص نيورواكتيفي الناشئة عن فينيثيلاميني جزءا لا يتجزأ، وفي حالة 4، الخلبية المعادن عن طريق رابطة الدول المستقلة-توجه نيا-الذرات.

أثناء التحقيق تروج لها حمض إضافات لاستغلال رباط 3aج = ج إلكترون-الأغنياء، أنه وجد أن العلاج من هذا المركب مع كلوريد تريميثيلسيليل الحفاز حضور الكحوليات أو ثيول أثمر كيتالس 6a-ج و ثيوكيتال 6e، على التوالي، مع عدم المساس إطار تربين فثالان. وبدلاً من ذلك، إثارة 3a في الماء حامض الخليك 1:1 حل غلة مستقرة هيميكيتال د 6.

Protocol

1-تجميع تريازولي توسيل 2a N-: (2-(1-1-توسيلح-1,2,3-تريازول-4-يل) فينيل) الميثانول إضافة شريط إثارة المغناطيسية PTFE 3 × 10 مم، 139 ملغ 2-اثينيلبينزيل الكحول و 20 ملغ من النحاس الأحادي ثيوفينيكاربوكسيلاتي (المجلس الموحد) لقنينة ميكروويف المجففة بالفرن 2-5 مل وختم القنينة بشكل أمن مع كاب حاجز ?…

Representative Results

جميع المركبات في هذه الدراسة تتسم ب 1ح و 13مطيافية “الرنين المغناطيسي النووي ج” والتاين اليكتروسبراي الكتلي (ESI-MS) لتأكيد هيكل المنتجات وتقييم النقاء. البيانات الرئيسية لمركبات الممثل هي الموصوفة في هذا المقطع. البيانات الطيفية…

Discussion

يمكن الحصول التريازول 2a-ب نظيفة عبر Cu (ط)-حفز أزيد-ألكاين [2 3 +] سيكلواديشن (كواك) استخدام المجلس الموحد كمحفز. جدير بالذكر أن يتم إنشاء تريازولي 2a الأكثر كفاءة في درجة حرارة عالية عن طريق ارتداد قياسية في كلوروفورم ح 3 أو التدفئة إلى 100 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة في مفاعل يعمل با…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

تم تمويل هذا العمل من كلية هاميلتون وإدوارد وفيرجينيا تايلور الصندوق “بحوث” الطلبة/كلية الكيمياء.

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