Preparación de bisaziridinas contiguas para reacciones regioselectivas de apertura de anillo

Resumen

Las bisaziridinas contiguas que contenían aziridinas no activadas y activadas se sintetizaron mediante aziridinaciones organocatalíticas asimétricas y luego se sometieron a reacciones quimioselectivas de apertura de anillo en condiciones ácidas o básicas. El anillo de aziridina no activado se abre con nucleófilos menos reactivos en condiciones ácidas, mientras que el anillo de aziridina activada se abre con nucleófilos más reactivos en condiciones básicas.

Resumen

Las aziridinas, una clase de moléculas orgánicas reactivas que contienen un anillo de tres miembros, son sintones importantes para la síntesis de una gran variedad de compuestos diana funcionalizados que contienen nitrógeno a través de la apertura de anillo regiocontrolada de aziridinas sustituidas por C. A pesar del tremendo progreso en la síntesis de aziridina durante la última década, el acceso eficiente a las bisaziridinas contiguas sigue siendo difícil. Por lo tanto, estábamos interesados en sintetizar bisaziridinas contiguas que llevan un conjunto electrónicamente diverso de N-sustituyentes más allá de la columna vertebral única de aziridina para reacciones regioselectivas de apertura de anillo con diversos nucleófilos. En este estudio, las bisaziridinas contiguas quirales se prepararon mediante aziridinación asimétrica organocatalítica de (E)-3-((S)-1-((R)-1-feniletil)aziridina-2-il)acrilaldehído quiral con N-Ts-O-tosil o N-Boc-O-tosil hidroxilamina como fuente de nitrógeno en presencia de (2S)-[difenil(trimetilsililoxi)metil]pirrolidina como organocatalizador quiral. También se demuestran aquí ejemplos representativos de reacciones regioselectivas de apertura de anillos contiguas de bisaziridinas con una variedad de nucleófilos como azufre, nitrógeno, carbono y oxígeno, y la aplicación de bisaziridinas contiguas a la síntesis de pirrolidinas quirales multisustituidas por hidrogenación catalizada por Pd.

Introducción

El diseño racional de pequeñas moléculas orgánicas con diversos sitios reactivos que controlan con precisión la selectividad del producto es un objetivo clave en la síntesis orgánica moderna y la química verde 1,2,3,4,5,6,7,8. Para lograr este objetivo, nos interesaba la síntesis modular de aziridinas. Las aziridinas son de interés para la mayoría de los químicos orgánicos, debido a....

Protocolo

Los detalles de todos los productos sintetizados (1-5), incluida la estructura, los espectros completos de RMN, la pureza óptica y los datos HRMS-MALDI, se proporcionan en el Archivo Suplementario 1.

1. Síntesis de 3-(aziridina-2-il)acril aldehído (1a)

1. Secar a la llama un matraz de fondo redondo de 50 ml equipado con una barra agitadora y un tabique en condiciones de vacío. Enfríelo a temperatura ambiente mientras lo llena con gas argón.
2. Añadir tolueno anhidro (19 ml) y (R)-1-((R)-1-feniletil)aziridina-2-carbaldehído (1,00 g, 5,71 mmol) (ver tab....

Resultados

Para investigar la posibilidad de preparar una bisaziridina contigua, (E)-3-((S)-1-((R)-1-feniletil)aziridina-2-il)acrilaldehído (1a) se sintetizó primero como sustrato modelo de acuerdo con el procedimiento mencionado en el paso 1 (Figura 1)²⁸.

Figur.......

Discusión

La formación de una mezcla inseparable de diastereómeros se ha observado ocasionalmente durante el curso de la aziridinación organocatalítica de 3-[1-(1-feniletil)aziridina-2-il)]acrilaldehído quiral, cuando se utilizó N-Boc-O-tosil o N-Ts-O-tosil hidroxilamina como fuente de nitrógeno. Además, el rendimiento del producto de bisaziridina contigua disminuyó cuando la cantidad de dialilo silil éter prolinol como catalizador se incrementó de 7 mol% a 20 mol%^47,48,49

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
(R)-(+)-α,α-difenil-2-pirrolidinemetanol trimetilsilil éter	Sigma-Aldrich		677191 reactivo
(R)-1-((R)-1-feniletil)aziridina-2-carbaldehído	Imagene Co., Ltd.		reactivo
(S)-(–)-α,α-Difenil-2-pirrolidinémetanol trimetilsilil éter	Sigma-Aldrich		677183 reactivo
(S)-2-(difenil((trim etilsilil)oxi)metil)pirrolidina	Sigma-Aldrich	677183	reactivo
(Trifenilfosforanideno) acetaldehído	Sigma-Aldrich	reactivo	280933
1,2-dicloroetano	Sigma-Aldrich	284505	disolvente
AB Sciex 4800 Plus MALDI TOFTM (matriz de ácido 2,5-dihidroxibenzoico (DHB)	Sciex		Espectros de masas de alta resolución
Ácido acético	Reactivo Sigma-Aldrich	A6283
Cloruro de amonio	Sigma-Aldrich	254134	reactivo
anilina	Sigma-Aldrich	132934
Autopol III polarímetro digital	Rudolph Investigación Polarímetro analítico
AVANCE III HD (400 MHz) espectrómetro	RMN espectrómetro	Bruker
Ascend 500 (500 MHz)	Bruker		espectrómetro de RMN
Celite 535	Sigma-Aldrich	22138	Para almohadilla Celite
Diclorometano	Sigma-Aldrich	270997	disolvente
Di-terc-butil dicarbonato	Sigma-Aldrich	reactivo	361941
Acetato de etilo	Sigma-Aldrich	270989	disolvente
Nitroacetato de etilo	Sigma-Aldrich		192333 reactivo
Imidazol	Sigma-Aldrich	I2399	reactivo
INOVA 400WB (400 MHz)	Varian		espectrómetro de resonancia magnética
nuclear JMS-700	JEOL		High resolución espectros de masas
Metanol	Sigma-Aldrich	322415	disolvente
N-Boc-O-tosilhidroxilamina	Sigma-Aldrich	reactivo	de 775037
P-2000	Polarímetro JASCO
Hidróxido de paladio sobre carbono	Sigma-Aldrich	reactivo	de 212911
Fenil-1H-tetrazol-5-tiol	Reactivo TCI	P0640
Gel de sílice	Sigma-Aldrich	227196	Para clromatografía flash
Gel de sílice en placas TLC Placa	TLC Merck	60768
Acetato de sodio	Reactivo Sigma-Aldrich	S8750
Azida de sodio	Reactivo Sigma-Aldrich	S2002
Borohidruro de sodio	Reactivo
de 452882 Sigma-AldrichCarbonato de sodio	Sigma-Aldrich	S2127	reactivo
terc-Butildimetilsililo cloruro	Sigma-Aldrich	190500
Tetrahidrofurano	Sigma-Aldrich	401757	disolvente
Toluene	Sigma-Aldrich	244511	Bromuro
de zinc	Sigma-Aldrich Reactivo 230022 Sigma-Aldrich
Cloruro de zinc	Reactivo Sigma-Aldrich	429430

de reactivo Bruker