Preparación de 6-aminocyclohepta-2,4-dien-1-one Derivados a través de Tricarbonyl(tropone)hierro
Summary
Se presentan en detalle procedimientos experimentales representativos para la adición de nucleófilos de amina al hierro tricarbonílico (tropona) y posterior desmetallación de los complejos resultantes.
Abstract
aza-Michael aductos de tricarbonilo (tropone)hierro se sintetizan por dos métodos diferentes. Las aminas alifáticas primarias y las aminas secundarias cíclicas participan en una reacción directa aza-Michael con hierro tricarbono (troposa) en condiciones libres de disolventes. Menos derivados de anilina nucleófila y aminas secundarias más obstaculizadas se suman eficientemente al complejo catiónico de tropona formado por protonación de tricarbono (troposa)hierro. Mientras que el protocolo que utiliza el complejo catiónico es menos eficiente en general para acceder a los aductos aza-Michael que la adición directa y libre de disolventes al complejo neutro, permite el uso de una gama más amplia de nucleófilos de amina. Después de la protección de la amina del aza -aducto de Michael como carbamato de tert-butilo, el diene se desestructura a partir del fragmento de tricarbono de hierro tras el tratamiento con nitrato de amonio cerium(IV) para proporcionar derivados de 6- aminocyclohepta-2,4-dien-1-one. Estos productos pueden servir como precursores de diversos compuestos que contienen un anillo carbocíclico de siete miembros. Debido a que la desmetallación requiere la protección de la amina como carbamato, los aductos aza -Michael de aminas secundarias no se pueden desinicializar utilizando el protocolo descrito aquí.
Introduction
Las aminas estructuralmente complejas que contienen un anillo carbocíclico de siete miembros son comunes a un número de moléculas biológicamente activas. Ejemplos notables incluyen los alcaloides de tropano1 y varios miembros de la Lycopodium2, Daphniphyllum3,y monoterpenoides indoloid alcaloide4 familias. Sin embargo, tales compuestos son a menudo más difíciles de sintetizar en comparación con compuestos de complejidad similar que contienen sólo anillos de cinco o seis miembros. Por lo tanto, buscamos desarrollar una nueva vía hacia tales compuestos mediante la unión de diversos nucleófilos de amina a la tropona5. El aducto resultante contiene varias asas funcionales para su posterior elaboración sintética a diversos andamios complejos que contienen anillos de siete miembros que de otro modo serían de difícil acceso.
Mientras que el trabajo previo con tropone6,7 sugiere que no sería adecuado para tal transformación, el complejo organometálico relacionado tricarbono(tropone)hierro8 (1, Figura 1) ha demostrado ser un bloque de construcción sintético versátil que se ha utilizado en la síntesis de una serie de productos naturales y moléculas complejas9,10,11,12,13. Además, se ha demostrado que la unión doble sin complejos de hierro tricarbono (troposa) se comporta de manera similar a una cetona insaturada en reacciones con, por ejemplo, dienes14,15, tetrazines16, óxidos de nitrilo 17, diazoalkanes8,10, y reactivos organocobres11. Por lo tanto, imaginamos que una reacción aza-Michael de tricarbonilo (tropone)hierro proporcionaría una entrada eficiente a derivados de tropona aminada sintéticamente valiosos.
Eisenstadt había informado previamente que, tras la protonación del hierro tricarbono (tropona), el complejo catiónico resultante 2 (Figura1)podría sufrir un ataque nucleófilo por anilina o tert-butilamina para producir derivados aminados de el complejo de hierro troponés. 18 Sin embargo, el potencial sintético de este método sigue sin realizarse. De hecho, no se han notificado adiciones de otras aminas, y la desmetallación de esos productos no se examinó en el informe de Eisenstadt. Hemos adaptado este protocolo para demostrar la adición de una amplia variedad de nucleófilos de amina.
También describimos un método para aza directo -Michael adiciones a tricarbonilo(tropone)hierro (Figura 2), que no requiere la síntesis del complejo catiónico y generalmente procede en rendimientos más altos en comparación con el método reportado anteriormente. También informamos aquí de un protocolo para la desmetallación de los aductos resultantes. En general, este protocolo proporciona aza formal -Michael aductos de tropona en cuatro pasos de la tropona (y a tres pasos del complejo de hierro conocido).
Protocol
Representative Results
Discussion
Si el protocolo libre de disolventes que implica la adición directa al tricarbonilo(tropone)hierro (Figura 2) o el método indirecto que utiliza el complejo catiónico correspondiente como el electrofílico (Figura1) debe emplearse depende de la amina sustrato utilizado. En general, el método de adición directa es preferible ya que requiere menos pasos para generar los aductos aza-Michael a partir de tropona y los rendimientos generales son generalme…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Se hace un reconocimiento a los donantes del Fondo De Investigación del Petróleo de la Sociedad Química Estadounidense por el apoyo a esta investigación. Reconocemos el Departamento de Química de Lafayette College y el programa Lafayette College EXCEL Scholars para obtener apoyo financiero.
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
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