הכנת 6-האמילוציהועד 2, 4-דיין-1-הנגזרים באמצעות טריקרבוניל (טרופון) ברזל
Summary
הליכים ניסיוניים מייצגים לתוספת של אמין נוקלאופילים לטריקרבוניל (טרופון) ולאחר הדרומטוזיס של התסביכים המתקבלים מוצגים בפרוטרוט.
Abstract
עזה-מייקל adducts של טריקרבוניל (טרופון) ברזל מסונתז על ידי שתי שיטות שונות. Amphatic הראשי אמינים ומחזורית משניים להשתתף בתגובת עזה-מייקל הישיר עם tricarbonyl ברזל תחת תנאים ללא ממיסים. הנגזרים הקטנים והמרוכבים הללו מוסיפים ביעילות את הקומפלקס הפרוטונציה של טריקרבריל, שנוצר על ידי הברזל הגרעיני. בעוד הפרוטוקול ניצול הקומפלקס הוא פחות יעיל הכולל לגישה לתוך מייקל עזה-מיכאל מאשר בתוספת ישירה, ללא ממס למתחם ניטרלי, זה מאפשר את השימוש של מגוון רחב יותר של אמין נוקלאופילים. בעקבות ההגנה של האמין של עזה-מייקל קרוב כמו cart-בוטיל, הדיפן הוא מבטל את הפרק מתוך השבר tricarbonyl ברזל על הטיפול עם cerium (IV) אמוניום חנקתי לספק נגזרות של 6- , אמילוציקלוחועד 2, 4-דיין -1 אחד מוצרים אלה יכולים לשמש כסמנים מראש לתרכובות שונות המכילות טבעת שבעה מרנו קרבוקלית. בגלל הדטאליציה דורש הגנה של האמין כמו carbamate, את מייקל עזה-מיכאל adducts של אמינים משני לא ניתן לבטל מראש באמצעות הפרוטוקול המתואר כאן.
Introduction
אמינים מורכבים מבחינה מבנית המכיל טבעת שבעה-מרנו קרבוקלית נפוצים מספר מולקולות פעיל ביולוגית. הדוגמאות הבולטות כוללות את ה-אלקלואידים מספר1 וכמה חברים ב- Lycopodium2, דפניפילולום3, ומשפחות מונוטרפנאיד באלקלואיד4 . עם זאת, תרכובות כאלה לעתים קרובות קשה יותר לסנתז לעומת תרכובות של מורכבות דומה המכיל רק חמש או שש-מרנו טבעות. לפיכך, ביקשו לפתח שדרה חדשה כלפי תרכובות כאלה על ידי הצמדת מגוון של מאמין נוקלאופילים לטרופון5. כתוצאה מכך מכיל מספר ידיות פונקציונליות לצורך המשך הפירוט הסינתטי לאחר המרנו מגוונות, המכילות מגוון של שבעה מורכבים, שיהיה קשה לגשת אליהם.
בזמן העבודה הקודמת עם tropone6,7 מרמז כי זה לא יהיה מתאים לשינוי כזה, מורכבות אורגנומתכתית מורכבת tricarbonyl (הטרופון) ברזל8 (1, איור 1) הוכיחה להיות מ בלוק סינתטי רב-תכליתי בניין שנוצל בסינתזה של מספר מוצרים טבעיים מולקולות מורכבות9,10,11,12,13. יתר על כן, הקשר כפול בלתי מעובד של טריקרבריל (tropone) ברזל הוכח להתנהג דומה α, β-לא רווי קטון בתגובות עם, למשל, dienes14,15, טטרזרינס16, מניטריל תחמוצות 17, דיאמזואלקאנס8,10, ו אורגנוופper ריאגנטים11. לפיכך, ראינו שתגובת עזה-מייקל לברזל טריקרבוניל (הטרופון) תספק כניסה יעילה לנגזרות מחומרים יקרי ערך מבחינה מלאכותית.
אייזנשטדט דיווח בעבר כי, בעקבות פרוטונציה של הברזל טריקרבקסיל (הטרולפון), הקומפלקס המתקבל כתוצאה מ -2 (איור 1) יכול לעבור התקפה נוקלאופילית על ידי אנילין או tert-בוטילטין לייצר נגזרים מותמרים של מתחם הברזל הטרופון. עם זאת , הפוטנציאל הסינתטי של שיטה זו נותר באופן לא ממומש. ואכן, לא דווח על תוספות של מוצרים אחרים, והדמניפולציה במוצרים אלה לא נחקרו בדו של אייזנשטדט. התאמתי את הפרוטוקול הזה כדי להדגים את התוספת של מגוון רחב של אמין נוקלאופילים.
אנו מתארים גם שיטה ישירה של התוספות של עזה-מייקל לטריקרבריל (איור 2), אשר אינו מחייב סינתזה של הקומפלקס הכולל ובדרך כלל ההכנסות בתשואות גבוהות יותר בהשוואה לשיטה שדווחה בעבר. אנחנו גם מדווחים לכאן על פרוטוקול. של הדתכת של האדטוצינורות המתקבלים באופן כללי, פרוטוקול זה מספק את הספר הרשמי של עזה-מייקל adducts של הטרופון בארבעה צעדים מטרופון (ושלושה צעדים ממכלול הברזל הידוע).
Protocol
Representative Results
Discussion
בין אם הפרוטוקול נטול הממס המעורב בתוספת ישירה לטריקרבריל (איור 2) או לשיטה העקיפה העושה שימוש במכלול המתאים ביותר כגון אלקטרופיל (איור 1) הוא להיות מועסק תלוי באמין מצע שבשימוש. באופן כללי, שיטת התוספת הישירה עדיפה מאז שהוא דורש פחות צעדים כדי לייצר את ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
הכרה מעשית לתורמים של האגודה האמריקנית כימיקלים לחקר הנפט לתמיכה של מחקר זה. אנו מכירים במחלקת הכימיה של מכללת לאפייט ובתוכנית האקדמית לאפייט מכללת אקסל לתמיכה כספית.
Materials
| 10 g SNAP Ultra silica gel columns | Biotage | for automated column chromatography | |
| Acetic anhydride | Fisher Scientific | A10-500 | |
| Acetone | Fisher Scientific | A-16S-20 | for cooling baths |
| Acetonitrile-D3 | Sigma Aldrich | 366544 | |
| Benzene, anhydrous, 99.8% | Sigma Aldrich | 401765 | |
| Biotage Isolera Prime | Biotage | ISO-PSF | for automated chromatography |
| Celite; 545 Filter Aid | Fisher Scientific | C212-500 | diatomaceous earth |
| Cerium(IV) ammonium nitrate, ACS, 99+% | Alfa Aesar | 33254 | |
| Chloroform-D | Acros | 209561000 | |
| Di-tert-butyl dicarbonate, 99% | Acros | 194670250 | |
| Ethyl acetate | Fisher Scientific | E145-4 | |
| Ethyl alcohol, absolute – 200 proof | Greenfield Global | 111000200PL05 | |
| Ethyl ether anhydrous | Fisher Scientific | E138-1 | |
| Hexanes | Fisher Scientific | H302-4 | |
| iron nonacarbonyl 99% | Strem | 26-2640 | air sensitive, synonymous with diiron nonacarbonyl |
| Magnesium sulfate | Fisher Scientific | M65-500 | |
| Methanol | EMD Millipore | MX0475-1 | |
| Methylene chloride | Fisher Scientific | D37-4 | |
| MP alumina, Act. II-III acc. To Brockmann | MP Biomedicals | 4691 | for column chromatography |
| o-toluidine 98% | Sigma Aldrich | 466190 | |
| Phenethylamine 99% | Sigma Aldrich | 128945 | distill prior to use if not colorless |
| Sodium bicarbonate | Fisher Scientific | S233-500 | |
| Sodium carbonate anhydrous | Fisher Scientific | S263-500 | |
| Sodium chloride | Fisher Scientific | S271-500 | dissolved in deionized water to perpare a saturated aqueous solution |
| Sodium sulfate anhydrous | Fisher Scientific | S415-500 | |
| Sonicator | Branson | model 2510 | |
| Sulfuric acid | Fisher Scientific | A300C-212 | |
| Tetrafluoroboric acid solution, 48 wt.% | Sigma Aldrich | 207934 | aqueous solution |
| TLC Aluminium oxide 60 F254, neutral | EMD Millipore | 1.05581.0001 | for thin layer chromatography |
| Tropone 97% | Alfa Aesar | L004730-06 | Light sensitive |
References
- Pollini, G. P., Benetti, S., De Risi, C., Zanirato, V. Synthetic Approaches to Enantiomerically Pure 8-Azabicyclo[3.2.1]octane Derivatives. Chemical Reviews. 106, 2434-2454 (2006).
- Ma, X., Gang, D. R. The Lycopodium alkaloids. Natural Product Reports. 21 (6), 752 (2004).
- Kobayashi, J., Kubota, T. The Daphniphyllum alkaloids. Natural Product Reports. 26 (7), 936-962 (2009).
- Leonard, J. Recent progress in the chemistry of monoterpenoid indole alkaloids derived from secologanin. Natural Product Reports. 16, 319-338 (1999).
- Huang, Z., Phelan, Z. K., Tritt, R. L., Valent, S. D., Griffith, D. R. Formal aza-Michael additions to tropone: Addition of diverse aryl- and alkylamines to tricarbonyl(tropone)iron and [(C7H7O)Fe(CO)3]BF4. Tetrahedron Letters. 59 (37), 3432-3434 (2018).
- Pauson, P. L. Tropones and Tropolones. Chemical Reviews. 55 (1), 9-136 (1955).
- Pietra, F. Seven-Membered Conjugated Carbo-and Heterocyclic Compounds and Their Homoconjugated Analogs and Metal Complexes. Synthesis, Biosynthesis, Structure, and Reactivity. Chemical Reviews. 73 (4), 293-364 (1973).
- Johnson, B. F. G., Lewis, J., Wege, D. Transition metal carbonyl complexes derived from cycloocta-2,4,6-trienone and cyclohepta-2,4,6-trienone. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions. 1976, 1874-1880 (1976).
- Franck-Neumann, M., Brion, F., Martina, D. Friedel-Crafts acylation of tropone-irontricarbonyl. Synthesis of β-thujaplicin and β-dolabrin. Tetrahedron Letters. 19 (50), 5033-5036 (1978).
- Saha, M., Bagby, B., Nicholas, K. M. Cobalt-mediated propargylation/annelation: Total synthesis of (±)-cyclocolorenone. Tetrahedron Letters. 27 (8), 915-918 (1986).
- Yeh, M. -. C. P., Hwu, C. -. C., Ueng, C. -. H., Lue, H. -. L. Michael Addition Reactions of the Highly Functionalized Zinc-Copper Reagents RCu(CN)ZnI to (Tropone)iron Tricarbonyl Promoted by Boron Trifluoride Etherate. Organometallics. 13 (5), 1788-1794 (1994).
- Pearson, A. J., Srinivasan, K. Approaches to the synthesis of heptitol derivatives via iron-mediated stereocontrolled functionalization of cycloheptatrienone. The Journal of Organic Chemistry. 57 (14), 3965-3973 (1992).
- Soulié, J., Betzer, J. -. F., Muller, B., Lallemand, J. -. Y. General access to polyhydroxylated nortropane derivatives through hetero diels -alder cycloaddition. Tetrahedron Letters. 36 (52), 9485-9488 (1995).
- Rigby, J. H., Ogbu, C. O. Tricarbonyl(tropone)iron as a useful functionalized enone equivalent. Tetrahedron Letters. 31 (24), 3385-3388 (1990).
- Franck-Neumann, M., Martina, D. Cycloadditions de la tropone avec le cyclopentadiene synthese d’un intermediaire potentiel par utilisation de complexe metallique. Tetrahedron Letters. 18 (26), 2293-2296 (1977).
- Ban, T., Nagai, K., Miyamoto, Y., Harano, K., Yasuda, M., Kanematsu, K. Periselective cycloaddition of tricarbonyliron complexes of seven-membered unsaturated compounds with 1,2,4,5-tetrazine. Masking and activating effects of tricarbonyliron complexes. The Journal of Organic Chemistry. 47 (1), 110-116 (1982).
- Bonadeo, M., Gandolfi, R., De Micheli, C. Reactions of nitrile oxides and of 2,5-dimethyl-3,4-diphenylcyclopentadienone with tricarbonyltroponeiron and oxidation of the adducts with cerium(IV). Gazzetta Chimica Italiana. 107, 577-578 (1977).
- Eisenstadt, A. The reactivity of cycloheptadienyl-1-one iron tricarbonyl cation towards nucleophilic attack. Journal of Organometallic Chemistry. 113 (2), 147-156 (1976).
- Rosenblum, M., Watkins, J. C. Cyclopentannulation reactions with organoiron reagents. Facile construction of functionalized hydroazulenes. Journal of the American Chemical Society. 112 (17), 6316-6322 (1990).
- Pearson, A. J. . Iron Compounds in Organic Synthesis. , (1994).
- Eisenstadt, A. Fluxional behaviour of protonated substituted troponeiron tricarbonyls. Journal of Organometallic Chemistry. 97 (3), 443-451 (1975).
- Shvo, Y., Hazum, E. A Simple Method for the Disengagement of Organic Ligands from Iron Complexes. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. , 336-337 (1974).
- Thompson, D. J. Reaction of tricarbonylcyclohexadieneiron complexes with cupric chloride. Journal of Organometallic Chemistry. 108 (3), 381-383 (1976).
- Franck-Neumann, M., Heitz, M. P., Martina, D. Une methode simple de liberation des ligands organiques de leurs complexes de fer carbonyle. Tetrahedron Letters. 24 (15), 1615-1616 (1983).
- Birch, A. J., Kelly, L. F., Liepa, A. J. Lateral control of skeletal rearrangement by complexation of thebaine with Fe(CO)3. Tetrahedron Letters. 26 (4), 501-504 (1985).
- Ripoche, I., Gelas, J., Grée, D., Grée, R., Troin, Y. A new stereoselective synthesis of chiral optically pure 4-piperidones. Tetrahedron Letters. 36 (37), 6675-6678 (1995).
- Williams, I., Kariuki, B. M., Reeves, K., Cox, L. R. Stereoselective Synthesis of 2-Dienyl-Substituted Pyrrolidines Using an η4-Dienetricarbonyliron Complex as the Stereodirecting Element: Elaboration to the Pyrrolizidine Skeleton. Organic Letters. 8, 4389-4392 (2006).
- Coquerel, Y., Depres, J. -. P., Greene, A. E., Cividino, P., Court, J. Synthesis of Substituted Cycloheptadienes by Catalytic Hydrogenation of Cycloheptatrieneiron Complexes. Synthetic Communications. 31, 1291-1300 (2001).
